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KR20070001872A - System and method for using a simulation of the first principles in a semiconductor manufacturing process - Google Patents

System and method for using a simulation of the first principles in a semiconductor manufacturing process Download PDF

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KR20070001872A
KR20070001872A KR1020067006632A KR20067006632A KR20070001872A KR 20070001872 A KR20070001872 A KR 20070001872A KR 1020067006632 A KR1020067006632 A KR 1020067006632A KR 20067006632 A KR20067006632 A KR 20067006632A KR 20070001872 A KR20070001872 A KR 20070001872A
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South Korea
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simulation
principles
processing tool
semiconductor processing
process performed
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안드레 에스 미트로빅
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동경 엘렉트론 주식회사
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Abstract

반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 방법, 시스템, 및 컴퓨터 판독 가능 매체. 본 방법은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계를 포함한다. 제 1 원리들의 시뮬레이션이 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 수행되어 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하고, 가상 센서 측정치는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용된다. 또한, 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하여 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공한 다음, 시뮬레이션 결과가 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용되는 방법도 개시된다. A method, system, and computer readable medium for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool. The method includes entering data related to a process performed by a semiconductor processing tool and entering a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool. Simulation of the first principles is performed using input data and a physical model to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool, and the virtual sensor measurements are used to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. . In addition, simulations of the first principles are performed using input data and a physical model to provide simulation results for the process performed by the semiconductor processing tool, and then the data set characterizing the process where the simulation results are performed by the semiconductor processing tool. Also disclosed is a method used as part of.

Description

반도체 제조 프로세스에서 제 1 원리들의 시뮬레이션을 사용하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR USING FIRST-PRINCIPLES SIMULATION IN A SEMICONDUCTOR MANUFACTURING PROCESS}SYSTEM AND METHOD FOR USING FIRST-PRINCIPLES SIMULATION IN A SEMICONDUCTOR MANUFACTURING PROCESS

본 발명은 일반적으로 반도체 장치들을 제조하는 것에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, 반도체 제조 프로세스들에서 제 1 원리들의 시뮬레이션(first principles simulation)을 사용하는 것에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to manufacturing semiconductor devices and, more particularly, to using first principles simulation in semiconductor manufacturing processes.

반도체 산업에서의 재료 프로세싱은 IC들(integrated circuits)의 제조에서 만만치 않은 도전들을 제시한다. 일반적인 IC들, 및 특히 메모리 장치들의 속도를 증가시키기 위한 요구들은 반도체 제조업자들에게 기판면상의 장치들을 좀더 작게 만들 것을 강제한다. 또한, 가공(fabrication) 비용을 감소시키기 위해서는, IC 구조를 발생시키는데 필요한 단계들(예를 들어, 에칭 단계들, 증착 단계들 등)의 수를 감소시킴으로써 IC 구조와 그것의 가공 방법들의 전반적인 복잡도를 감소시켜야 한다. 이러한 요구들은 특징 사이즈(feature size)의 감소와, 고급 장치들의 수율을 최대화하기 위해 CD(critical dimensions), 프로세스 속도, 및 프로세스 균일성의 정확한 제어를 좀더 강조하는 기판 사이즈의 증가(즉, 200mm 내지 300mm 이상) 모두에 의해 좀더 격화된다. Material processing in the semiconductor industry presents a formidable challenge in the manufacture of integrated circuits. The demands to increase the speed of common ICs, and in particular memory devices, force semiconductor manufacturers to make devices on the substrate surface smaller. In addition, to reduce fabrication costs, the overall complexity of the IC structure and its processing methods can be reduced by reducing the number of steps (e.g., etching steps, deposition steps, etc.) needed to generate the IC structure. Should be reduced. These requirements increase substrate size (ie, 200 mm to 300 mm), which emphasizes the reduction of feature size and the precise control of critical dimensions, process speed, and process uniformity to maximize yield of advanced devices. Above) is aggravated by all.

반도체 제조시, IC들의 진화 동안, 진공 프로세싱, 열 프로세싱, 플라즈마 프로세싱 등을 포함하여 다수 단계들이 이용된다. 각각의 프로세싱 단계내에는, 프로세싱의 결과에 영향을 미치는 다수의 변수들이 존재한다. 각 프로세싱 단계의 결과를 좀더 정확하게 제어하기 위해, 개개의 프로세싱 도구들에는 프로세싱 동안의 데이터를 측정하기 위한 (전기적, 기계적, 그리고 광학적) 진단 시스템들이 점점 더 많이 장착되어, 프로세스 컨트롤러의 액션들을 통해 프로세스 변동들을 정정하기 위한 지능적 기초를 제공한다. 다수의 진단 시스템들로 인해 부담과 비용이 증가하고 있다. 그러나, 완전한 프로세스 제어를 위해 시공간적으로 충분히 결정적인 데이터는 아직도 얻지 못하고 있다. In semiconductor fabrication, many steps are used during the evolution of ICs, including vacuum processing, thermal processing, plasma processing, and the like. Within each processing step, there are a number of variables that affect the outcome of the processing. In order to more precisely control the results of each processing step, the individual processing tools are increasingly equipped with (electrical, mechanical and optical) diagnostic systems for measuring data during processing, through the actions of the process controller. It provides an intelligent basis for correcting variations. Many diagnostic systems are increasing burdens and costs. However, data that is decisive enough in space and time for complete process control is still not available.

이러한 업계의 그리고 제조의 어려움들로 인해, 반도체 제조업에서는 컴퓨터 기반 모델링 및 시뮬레이션의 사용에 많은 관심을 가져 왔다. 컴퓨터-기반 모델링 및 시뮬레이션은, 반도체 제조 도구의 설계 프로세스 동안 도구 성능을 예측하는데 널리 사용되고 있다. 모델링의 사용은, 도구 개발 사이클과 관련된 비용 및 시간 모두의 감소를 가능하게 한다. 스트레스, 열, 자기 등과 같은, 다수 분야들에서 모델링은, 모델링이 설계 의문들에 대해 정확한 해답들을 제공하는 것으로 신뢰될 수 있는 성숙도 레벨에 도달했다. 또한, 컴퓨터 능력은 새로운 솔루션 알고리즘들의 개발과 함께 빠르게 증가해 왔는데, 이들 모두로 인해, 시뮬레이션 결과를 획득하는데 필요한 시간이 감소되었다. 실제로, 본 발명자들은, 도구 설계의 시기에서 통상적으로 이루어지는 대다수 시뮬레이션들이 현재로는 웨이퍼 또는 웨이퍼 카세트 프로세싱 시간들에 필적할만한 시간들에서 실행될 수 있다는 것을 알 수 있었 다. 이러한 경향들로 인해, 통상적으로 도구 설계를 위해서만 사용되는 시뮬레이션 기능이 도구 자체에 직접적으로 구현되어 도구에 의해 수행되는 다양한 프로세스들에 도움이 될 수 있다는 제안이 이루어지게 되었다. 예를 들어, 2001년의 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)는, 통합형 온-툴 시뮬레이션 기능(on-tool integrated simulation capability)의 개발을 지연시키는 쟁점들이 미래의 반도체 장치들에서 아주 작은 특징들을 제조하는 것을 가능하게 하는 기술이라는 것에 동의했다. Due to these industry and manufacturing difficulties, the semiconductor manufacturing industry has drawn a lot of attention to the use of computer-based modeling and simulation. Computer-based modeling and simulation is widely used to predict tool performance during the design process of semiconductor manufacturing tools. The use of modeling enables the reduction of both cost and time associated with the tool development cycle. Modeling in many areas, such as stress, heat, magnetism, etc., has reached a maturity level where modeling can be trusted to provide accurate answers to design questions. In addition, computer capabilities have increased rapidly with the development of new solution algorithms, all of which have reduced the time required to obtain simulation results. Indeed, the inventors have found that the majority of simulations that are typically made at the time of tool design can now be executed at times comparable to wafer or wafer cassette processing times. These trends have led to the suggestion that simulation functions, which are typically only used for tool design, can be implemented directly in the tool itself, contributing to the various processes performed by the tool. For example, in 2001, the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), which issues issues that delay the development of on-tool integrated simulation capability, produces very small features in future semiconductor devices. I agreed that this is a technology that makes things possible.

실제로, 도구 프로세스들을 용이하게 하기 위해 온-툴 시뮬레이션을 구현하기 위한 업계의 실패는 주로 시뮬레이션들을 합리적인 시간에서 수행할 수 있는 계산 리소스들에 대한 필요성 때문이다. 구체적으로, 현재적으로 반도체 제조 도구들에 전용되는 프로세서 기능들은 통상적으로 펑크션들을 진단하고 제어하는 것에 한정되므로, 비교적 간단한 시뮬레이션들만을 수행할 수 있다. 따라서, 반도체 제조 업계는 의미있는 온-툴 시뮬레이션 기능들을 실현하기 위해서는 강력한 전용 컴퓨터들을 제공해야 한다고 인식하고 있었다. 그러나, 반도체 프로세싱 도구로의 이러한 컴퓨터 전용은, 도구가 간단한 시뮬레이션들을 사용하거나 시뮬레이션들을 전혀 사용하지 않는 프로세스들을 실행시킬 경우, 낭비되는 계산 리소스들을 발생시킨다. 값비싼 계산 리소스의 이처럼 비효율적인 사용이 반도체 프로세싱 도구들에 시뮬레이션 기능들을 구현하기 위한 주된 걸림돌이었다. Indeed, the industry's failure to implement on-tool simulations to facilitate tool processes is largely due to the need for computational resources that can perform simulations in a reasonable time. Specifically, processor functions currently dedicated to semiconductor fabrication tools are typically limited to diagnosing and controlling functions, so that only relatively simple simulations can be performed. Therefore, the semiconductor manufacturing industry recognized that to realize meaningful on-tool simulation functions, it was necessary to provide powerful dedicated computers. However, such computer-only to semiconductor processing tools creates wasted computational resources when the tool runs processes that use simple simulations or do not use simulations at all. This inefficient use of expensive computational resources has been a major stumbling block for implementing simulation functions in semiconductor processing tools.

본 발명의 일 목적은 종래 기술에 대한 상기 식별된 그리고/또는 다른 문제점들을 감소시키거나 해결하는 것이다. One object of the present invention is to reduce or solve the above identified and / or other problems with the prior art.

본 발명의 다른 목적은 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션 기능들을 반도체 제조 도구와 통합하는 것이다. Another object of the present invention is to integrate the simulation functions of the first principles with a semiconductor fabrication tool to facilitate the process performed by the tool.

본 발명의 또 다른 목적은 도구에 전용되는 강력한 계산 리소스들에 대한 수요없이 도구 시뮬레이션 기능들을 제공하는 것이다. Yet another object of the present invention is to provide tool simulation functions without the need for powerful computational resources dedicated to the tool.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 설비의 각 도구에 전용되는 기존의 계산 리소스들을 사용해 광범위한 기반의 온-툴 시뮬레이션 기능들을 제공하는 것이다. It is yet another object of the present invention to provide a wide range of on-tool simulation functions using existing computational resources dedicated to each tool in a manufacturing facility.

이들 및/또는 다른 목적들이 발명의 다음 태양들에 의해 제공될 수 있다. These and / or other objects may be provided by the following aspects of the invention.

발명의 일 태양에 따르면, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는 방법은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델(first principles physical model)을 입력하는 단계를 포함한다. 제 1 원리들의 시뮬레이션이, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하기 위해, 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 수행되고, 가상 센서 측정치는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용된다. According to one aspect of the invention, a method for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool comprises the steps of inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool and a physical model of first principles relating to the semiconductor processing tool. principles physical model). Simulation of the first principles is performed using input data and a physical model to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool, and the virtual sensor measurements facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. It is used to

발명의 다른 태양에 따르면, 시스템은 프로세스를 수행하도록 구성된 반도체 프로세싱 도구 및 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하도록 구성된 입력 장치를 포함한다. 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서는 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하도록, 그리고 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하여 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하도록 구성된다. 가상 센서 측정치는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용된다. According to another aspect of the invention, a system includes a semiconductor processing tool configured to perform a process and an input device configured to input data related to a process performed by the semiconductor processing tool. The simulation processor of the first principles comprises a virtual sensor associated with a process performed by the semiconductor processing tool to input a physical model of the first principles related to the semiconductor processing tool and to perform simulations of the first principles using the input data and the physical model. It is configured to provide a measurement. Virtual sensor measurements are used to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool.

발명의 또 다른 태양에 따르면, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하기 위한 수단 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하기 위한 수단을 포함한다. 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하기 위해 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단 및 가상 센서 측정치를 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 수단도 포함된다. According to another aspect of the invention, a system for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool comprises a means for inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool and a physical of first principles relating to the semiconductor processing tool. Means for inputting the model. Means for performing simulations of the first principles using input data and physical models to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool and facilitating the process performed by the semiconductor processing tool using the virtual sensor measurements. Means for doing so are also included.

발명의 또 다른 태양에서는, 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 경우, 프로세서로 하여금 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계를 수행하게 하는, 프로세서에서 실행하기 위한 프로그램 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다. 또한, 프로세서는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하기 위해 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하게 되고, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 가상 센서 측정치를 사용하게 된다. In another aspect of the invention, when executed by a computer system, the processor performs a step of inputting data relating to a process performed by a semiconductor processing tool and entering a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool. A computer readable medium is provided that includes program instructions for executing on a processor. The processor also performs simulations of the first principles using input data and physical models to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool, and facilitates the process performed by the semiconductor processing tool. To use virtual sensor measurements.

본 발명의 또 다른 태양은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는 방법인데, 이 방법은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계를 포함한다. 다음으로는, 제 1 원리들의 시뮬레이션이 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 수행되어 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공하고, 시뮬레이션 결과는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용된다. Another aspect of the invention is a method of facilitating a process performed by a semiconductor processing tool, the method comprising the steps of inputting data related to the process performed by the semiconductor processing tool and of the first principles related to the semiconductor processing tool. Inputting a physical model. Next, a simulation of the first principles is performed using input data and a physical model to provide simulation results for the process performed by the semiconductor processing tool, which simulation data characterizes the process performed by the semiconductor processing tool. Used as part of a set.

발명의 또 다른 태양은 프로세스를 수행하도록 구성된 반도체 프로세싱 도구 및 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하도록 구성된 입력 장치를 포함하는 시스템이다. 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서는 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하도록, 그리고 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성된다. 시뮬레이션 결과는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용된다. Another aspect of the invention is a system comprising a semiconductor processing tool configured to perform a process and an input device configured to input data related to a process performed by the semiconductor processing tool. The simulation processor of the first principles uses the input data and the physical model to input a physical model of the first principles related to the semiconductor processing tool and to provide a simulation result of the first principles for the process performed by the semiconductor processing tool. Configured to perform a simulation of the first principles. The simulation results are used as part of the data set characterizing the process performed by the semiconductor processing tool.

발명의 또 다른 태양은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템으로서, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하기 위한 수단 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하기 위한 수단을 포함하는 시스템이다. 이 시스템은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단 및 시뮬레이션 결과를 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용하기 위한 수단도 포함한다. Another aspect of the invention is a system for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool, the means for inputting data relating to a process performed by the semiconductor processing tool and a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool. It is a system comprising means for inputting. The system features means for performing simulations of the first principles using input data and physical models to provide simulation results for processes performed by semiconductor processing tools and processes performed by semiconductor processing tools for simulation results. It also includes a means for use as part of the data set.

발명의 또 다른 태양은, 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 경우, 프로세서로 하여금 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계 및 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계를 수행하게 하는, 프로세서에서의 실행을 위한 프로그램 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체이다. 또한, 프로세서는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해 입력 데이터 및 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하게 되고, 시뮬레이션 결과를 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용하게 된다. Another aspect of the invention, when executed by a computer system, causes a processor to enter data relating to a process performed by a semiconductor processing tool and to input a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool. Computer-readable medium containing program instructions for execution on a processor. In addition, the processor may perform simulations of the first principles using input data and physical models to provide simulation results for the processes performed by the semiconductor processing tool, and characterize the processes performed by the semiconductor processing tool. To be used as part of the data set.

첨부 도면들과 함께 고려되는 다음의 상세한 설명을 참조하는 것에 의해, 본 발명 및 그것에 수반되는 이점들 중 다수에 대한 좀더 완전한 이해가 용이하게 획득될 것이다. By reference to the following detailed description considered in conjunction with the accompanying drawings, a more complete understanding of the present invention and many of the advantages accompanying it will be readily obtained.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템 의 블록도이다. 1 is a block diagram of a system for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 2 is a flow diagram illustrating a process for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3은, 본 발명의 실시예에 따른, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 제공하는데 사용될 수 있는 네트워크 아키텍처의 블록도이다. 3 is a block diagram of a network architecture that may be used to provide simulation techniques of the first principles to facilitate a process performed by a semiconductor processing tool, in accordance with an embodiment of the invention.

도 4는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 대한 가상 센서 측정치들을 제공하기 위한 시스템의 블록도이다. 4 is a block diagram of a system for providing virtual sensor measurements for a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구상의 프로세스를 특징짓기 위한 시스템의 블록도이다. 5 is a block diagram of a system for characterizing a process on a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 6 is a block diagram of a system for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 7은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a process for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 8은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들 및 경험 모델(empirical model)을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세 스를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 8 is a block diagram of a system for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques and empirical models of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 9는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들 및 경험 모델을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 9 is a flowchart illustrating a process for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques and empirical models of first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 10은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들 및 오류 검출기를 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 10 is a block diagram of a system for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using an error detector and simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 11은 PLS 분석을 위한 데이터 입력들(

Figure 112006024055118-PCT00001
Figure 112006024055118-PCT00002
) 및 대응되는 출력들(
Figure 112006024055118-PCT00003
,
Figure 112006024055118-PCT00004
,
Figure 112006024055118-PCT00005
,
Figure 112006024055118-PCT00006
,
Figure 112006024055118-PCT00007
,
Figure 112006024055118-PCT00008
,
Figure 112006024055118-PCT00009
,
Figure 112006024055118-PCT00010
)과 VIP(variable importance in the projection)의 개략적인 표현이다. 11 shows data inputs for PLS analysis (
Figure 112006024055118-PCT00001
And
Figure 112006024055118-PCT00002
) And corresponding outputs (
Figure 112006024055118-PCT00003
,
Figure 112006024055118-PCT00004
,
Figure 112006024055118-PCT00005
,
Figure 112006024055118-PCT00006
,
Figure 112006024055118-PCT00007
,
Figure 112006024055118-PCT00008
,
Figure 112006024055118-PCT00009
,
Figure 112006024055118-PCT00010
) And VIP (variable importance in the projection).

도 12는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 오류를 검출하고 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 12 is a flowchart illustrating a process for detecting errors and controlling processes performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 프로세스 제어 실시예가 적용될 수 있는 진공 프로세싱 시스템의 블록도이다. 13 is a block diagram of a vacuum processing system to which a process control embodiment of the present invention may be applied.

도 14는 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템을 도시한다. 14 illustrates a computer system in which embodiments of the present invention may be implemented.

(바람직한 실시예들의 설명)(Description of Preferred Embodiments)

이제, 유사한 참조 번호들이 수개의 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 대응되 는 부분들을 지시하는 도면들을 참조하면, 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템의 블록도이다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은 반도체 프로세싱 도구(102), 데이터 입력 장치(104), 제 1 원리들의 물리적 모델(106), 및 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)를 포함한다. 도 1의 시스템은 팬텀 화법으로 나타낸 바와 같이 도구 레벨 라이브러리(110)도 포함할 수 있다. Referring now to the drawings, wherein like reference numerals designate the same or corresponding parts throughout the several views, FIG. 1 illustrates a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the invention. Is a block diagram of a system to facilitate the process performed by a. As can be seen in FIG. 1, the system includes a semiconductor processing tool 102, a data input device 104, a physical model 106 of the first principles, and a simulation processor 108 of the first principles. The system of FIG. 1 may also include a tool level library 110 as shown by phantomization.

반도체 프로세싱 도구(102)는 집적 회로 또는 반도체 웨이퍼를 제조하는 것에 관련된 프로세스를 수행하기 위한 도구이다. 예를 들어, 반도체 프로세싱 도구(102)는 재료 프로세싱 시스템, 에칭 시스템, 감광성 수지막 스핀 코팅 시스템(photoresist spin coating system), 리소그래피 시스템, 절연 코팅 시스템(즉, SOG(spin-on-glass) 또는 SOD(spin-on-dielectric) 시스템), 증착 시스템(즉, CVD(chemical vapor deposition) 시스템 또는 PVD(physical vapor deposition) 시스템), 열적 어닐링을 위한 RTP(rapid thermal processing) 시스템, 배치 확산로(batch diffusion furnace), 또는 반도체 제조 프로세스를 위한 임의의 다른 도구로서 구현될 수 있다. The semiconductor processing tool 102 is a tool for performing a process related to fabricating an integrated circuit or semiconductor wafer. For example, the semiconductor processing tool 102 may be a material processing system, an etching system, a photoresist spin coating system, a lithography system, an insulating coating system (i.e., spin-on-glass (SOG) or SOD). (spin-on-dielectric) systems, deposition systems (i.e. chemical vapor deposition (CVD) or physical vapor deposition (PVD) systems), rapid thermal processing (RTP) systems for thermal annealing, batch diffusion furnace), or any other tool for a semiconductor manufacturing process.

데이터 입력 장치(104)는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(106)로 입력하기 위한 장치이다. 반도체 프로세스 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스는 특성화 프로세스(즉, 프로세스 설계 또는 개발), 클리닝 프로세스, 생산 프로세스, 또는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 임의의 다른 프로세스일 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 입력 장치(104)는 반도체 프로세싱 도구(102) 자체 및/또는 도구의 챔버내에 포함된 환경에 관련된 데이터를 수집하기 위한 물리적 센서로서 구현될 수 있다. 이러한 데이터는 프로세스 챔버내의 다양한 위치들에서의 가스 속도들 및 압력들과 같은 유체의 기계적 데이터, 프로세스 챔버의 전기 시스템내의 다양한 위치들에서의 전압, 전류, 및 임피던스와 같은 전기적 데이터, 프로세스 챔버내의 다양한 위치들에서의 종류별 농도들(specie concentrations) 및 반응 작용들과 같은 화학적 데이터, 프로세스 챔버내의 다양한 위치들에서의 가스 온도, 표면 온도, 및 표면 열 유속과 같은 열적 데이터, (플라즈마가 이용될 경우) (예를 들어, Langmuir 프로브로부터 획득되는) 플라즈마 밀도와 같은 플라즈마 프로세싱 데이터, (예를 들어, 이온 에너지 스펙트럼 분석기로부터 획득되는) 이온 에너지, 및 프로세스 챔버내의 다양한 위치들에서의 압력, 편향, 스트레스, 및 스트레인과 같은 기계적 데이터를 포함할 수 있다. The data input device 104 is a device for collecting data related to the process performed by the semiconductor processing tool 102 and inputting the collected data into the simulation processor 106 of the first principles. The process performed by the semiconductor process tool 102 may be a characterization process (ie, process design or development), a cleaning process, a production process, or any other process performed by the semiconductor processing tool. In one embodiment, the data input device 104 may be implemented as a physical sensor for collecting data related to the semiconductor processing tool 102 itself and / or the environment contained within the chamber of the tool. Such data may include mechanical data such as gas velocities and pressures at various locations within the process chamber, electrical data such as voltage, current, and impedance at various locations within the electrical system of the process chamber, various data within the process chamber. Chemical data such as species concentrations and reaction actions at locations, thermal data such as gas temperature, surface temperature, and surface heat flux at various locations in the process chamber, if plasma is used Plasma processing data such as plasma density (eg, obtained from Langmuir probes), ion energy (eg, obtained from an ion energy spectrum analyzer), and pressure, deflection, stress, at various locations within the process chamber, And mechanical data such as strain.

도구 및 도구 환경 데이터 이외에, 데이터 입력 장치(104)는 프로세스 자체, 또는 도구(102)가 프로세스를 수행 중인 반도체 웨이퍼에서 획득되는 프로세스 결과들에 관련된 데이터를 수집할 수도 있다. 일 실시예에서, 데이터 입력 장치(104)는 반도체 프로세싱 도구(102)에 커플링된 계측 도구(metrology tool)로서 구현된다. 계측 도구는 에칭 속도, 증착 속도, 에칭 선택도(제 2 재료가 에칭되는 속도에 대해 제 1 재료가 에칭되는 속도의 비), 에칭 임계 치수(etch critical dimension;예를 들어, 특징의 길이 또는 너비), 에칭 특징의 이방성(예를 들어, 에 칭 특징의 측벽 프로파일), 필름 특성(예를 들어, 필름 스트레스, 다공도 등), 마스크(예를 들어, 감광성 수지막)의 필름 두께, 마스크(예를 들어, 감광성 수지막(의 패턴 임계 치수, 또는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 대한 임의의 다른 파라미터와 같은 프로세스 성능 파라미터들을 측정하도록 구성될 수 있다. In addition to the tool and tool environment data, the data input device 104 may collect data related to the process itself or process results obtained on the semiconductor wafer on which the tool 102 is performing the process. In one embodiment, the data input device 104 is implemented as a metrology tool coupled to the semiconductor processing tool 102. The metrology tool may include etch rate, deposition rate, etch selectivity (ratio of the rate at which the first material is etched relative to the rate at which the second material is etched), an etch critical dimension (eg, length or width of the feature). ), Anisotropy of etching features (eg, sidewall profiles of etching features), film properties (eg, film stress, porosity, etc.), film thickness of masks (eg, photosensitive resin films), masks (eg For example, it may be configured to measure process performance parameters such as the pattern critical dimension of the photosensitive resin film (or any other parameter for the process performed by the semiconductor processing tool 102).

데이터 입력 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 프로세스 도구(102) 및 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(106)에 직접적으로 커플링되어 도구(102)로부터 자동적으로 데이터를 수신하고 이 데이터를 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(106)로 전달할 수 있다. 다른 방법으로, 데이터 입력 장치(104)는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 시뮬레이션 프로세서(106)에 간접적으로 제공하는데 사용되는 사용자 입력 데이터로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 데이터 입력 장치(104)는, 시뮬레이션 오퍼레이터가 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(106)에 데이터를 입력하는데 사용하는 키보드일 수 있다. 또 다른 방법으로, 데이터 입력 장치는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 과거에 수행된 프로세스들에 관련된 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스일 수 있다. 이 실시예에서, 데이터베이스는 반도체 프로세싱 도구(102)에 커플링되어 있는 물리적 센서 또는 계측 도구의 사용에 의해 자동적으로 그리고/또는 수동적 입력에 의해 채워질 수 있다. 데이터베이스는 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)에 의해 프로세서에 데이터를 입력하기 위해 자동적으로 액세스될 수 있다. The data input device is coupled directly to the process tool 102 and the simulation processor 106 of the first principles, as shown in FIG. 1, to automatically receive data from the tool 102 and to transfer the data to the first principle. To the simulation processor 106. Alternatively, the data input device 104 may be implemented as user input data used to indirectly provide the simulation processor 106 with data related to the process performed by the semiconductor processing tool 102. For example, the data input device 104 may be a keyboard that a simulation operator uses to enter data into the simulation processor 106 of the first principles. Alternatively, the data input device may be a database for storing data related to processes performed in the past by the semiconductor processing tool 102. In this embodiment, the database may be populated automatically and / or by manual input by the use of a physical sensor or metrology tool coupled to the semiconductor processing tool 102. The database may be automatically accessed by the simulation processor 108 of the first principles to enter data into the processor.

제 1 원리들의 물리적 모델(106)은 도구 및 도구 환경 뿐만 아니라, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션 결과를 제공하는데 필요한 기본 방정식들에 대한 물리적 속성들의 모델이다. 따라서, 제 1 원리들의 물리적 모델(106)은 분석되는 반도체 프로세싱 도구(102)의 유형 뿐만 아니라 도구에서 수행되는 프로세스에도 어느 정도 의존한다. 예를 들어, 물리적 모델(106)은, 예를 들어, CVD(chemical vapor deposition) 챔버 및 확산로에 대해 상이한, 도구의 물리적 기하 구조에 대한 공간 결정형 모델(spatially resolved model)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 유로들(flow fields)을 계산하는데 필요한 제 1 원리들의 방정식들은 온도 필드들을 계산하는데 필요한 방정식들과는 상당히 상이하다. 물리적 모델(106)은, 유로들, 전-자계들, 온도 필드들, 화학적 성질, 표면의 화학적 성질(즉, 에칭면의 화학적 성질 또는 증착면의 화학적 성질)을 계산하기 위해, ANSYS Inc., Southpointe, 275 Technology Drive Canonsburg, PA 15317의 ANSYS, Fluent Inc., 10 Cavendish Ct. Centerra Park, Lebanon, NH 03766의 FLUENT, 또는 CFD Research Corp., 215 Wynn Dr., Huntsville, AL 35805의 CFD-ACE+와 같은, 상용 소프트웨어로 구현되는 모델일 수 있다. 그러나, 프로세싱 시스템내의 이들 및 다른 세부 사항들을 해결하기 위해 제 1 원리들로부터 개발된 특수 목적 또는 맞춤형 모델들이 사용될 수도 있다. The physical model 106 of the first principles is not only physical to the tools and the tool environment, but also to the basic equations required to perform the simulation of the first principles and provide simulation results to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. It is a model of attributes. Thus, the physical model 106 of the first principles depends to some extent not only on the type of semiconductor processing tool 102 being analyzed but also on the process performed on the tool. For example, the physical model 106 can include a spatially resolved model of the physical geometry of the tool, for example, different for chemical vapor deposition (CVD) chambers and diffusion paths. Likewise, the equations of the first principles necessary to calculate flow fields are quite different from the equations needed to calculate temperature fields. The physical model 106 is used to calculate ANSYS Inc., in order to calculate the flow paths, the magnetic fields, the temperature fields, the chemical properties, the chemical properties of the surface (ie, the chemical properties of the etching surface or the chemical properties of the deposition surface). Southpointe, 275 Technology Drive Canonsburg, PA 15317, ANSYS, Fluent Inc., 10 Cavendish Ct. It may be a model implemented with commercial software, such as FLUENT from Centerra Park, Lebanon, NH 03766, or CFD-ACE + from CFD Research Corp., 215 Wynn Dr., Huntsville, AL 35805. However, special purpose or custom models developed from the first principles may be used to address these and other details in the processing system.

제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)는 데이터 입력 장치(104)로부터 입력된 데이터를 제 1 원리들의 시뮬레이션을 실행하기 위해 제 1 원리들의 물리적 모델(108)에 적용하는 프로세싱 장치이다. 구체적으로, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)는 데이터 입력 장치(104)에 의해 제공되는 데이터를 사용해 제 1 원리들의 물리적 모델(106)을 위한 초기 조건들 및/또는 경계 조건들을 설정할 수 있는데, 그 다음, 제 1 원리들의 물리적 모델(106)은 시뮬레이션 모듈에 의해 실행된다. 본 발명에서의 제 1 원리들의 시뮬레이션들은 맥스웰 방정식들로부터 유도되는 전-자계들의 시뮬레이션들, 연속적인 Navier-Stokes 방정식 및 열역학 제 1 법칙으로 유도되는 질량, 추진력(momentum), 및 에너지 수송을 위한 연속체 시뮬레이션들 뿐만 아니라, 예를 들어, 희박한 가스들의 Monte Carlo 시뮬레이션들(Bird, G. A. 1994. Molecular gas dynamics and the direct simulation of gas flows, Clarendon Press 참고)과 같은, Boltzmann 방정식으로부터 유도되는 원자 시뮬레이션들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)는 반도체 프로세싱 도구(102)와 물리적으로 통합된 프로세서 또는 워크스테이션으로서, 또는 도 14의 컴퓨터 시스템(1401)과 같은 범용의 컴퓨터 시스템으로서 구현될 수 있다. 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)의 출력은 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용되는 시뮬레이션 결과이다. 예를 들어, 시뮬레이션 결과는, 다음에서 부연되는 바와 같이, 프로세스 개발, 프로세스 제어 및 오류 검출을 용이하게 하는 것 뿐만 아니라 도구 프로세스들을 용이하게 하는 가상의 센서 출력들을 제공하는데도 사용될 수 있다. The simulation processor 108 of the first principles is a processing device that applies data input from the data input device 104 to the physical model 108 of the first principles to perform a simulation of the first principles. Specifically, the simulation processor 108 of the first principles may use the data provided by the data input device 104 to set initial conditions and / or boundary conditions for the physical model 106 of the first principles, The physical model 106 of the first principles is then executed by the simulation module. Simulations of the first principles in the present invention are continuum for mass, momentum, and energy transport derived from simulations of electro-magnetic fields derived from Maxwell's equations, continuous Navier-Stokes equations, and the first law of thermodynamics. Not only simulations, but also atomic simulations derived from Boltzmann equations, such as, for example, Monte Carlo simulations of lean gases (Bird, GA 1994. Molecular gas dynamics and the direct simulation of gas flows, Clarendon Press), It is not limited to this. The simulation processor 108 of the first principles may be implemented as a processor or workstation physically integrated with the semiconductor processing tool 102, or as a general purpose computer system, such as the computer system 1401 of FIG. 14. The output of the simulation processor 108 of the first principles is a simulation result used to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 102. For example, simulation results can be used to provide virtual sensor outputs that facilitate tool processes as well as facilitating process development, process control and error detection, as discussed further below.

도 1에 팬텀 화법으로 나타낸 바와 같이, 시스템은 시뮬레이션 결과들의 저장을 위한 도구-레벨 라이브러리(108)를 포함할 수도 있다. 라이브러리는 실질적 으로, 미래의 시뮬레이션 결과들을 제공하는데 사용될 수 있는 과거 시뮬레이션 결과들의 편찬물이다. 도구 레벨 라이브러리(110)는 별개의 저장 장치에 저장되거나 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(106)와 통합된, 하드 디스크와 같은, 컴퓨터 저장 장치에 저장될 수 있다. As shown by phantomization in FIG. 1, the system may include a tool-level library 108 for storage of simulation results. The library is actually a compilation of past simulation results that can be used to provide future simulation results. The tool level library 110 may be stored in a separate storage device or in a computer storage device, such as a hard disk, integrated with the simulation processor 106 of the first principles.

본 발명을 구현하는데 사용되는 구체적 하드웨어 및 소프트웨어의 다수 변형들이 당업자에게는 명백할 것이므로, 도 1의 시스템은 예시적 목적들만을 위한 것이라는 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제 1 원리들의 물리적 모델(106), 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108), 및 도구 레벨 라이브러리(110)의 기능이 단일 장치에서 조합될 수도 있다. 마찬가지로, 데이터 입력 장치(104)의 기능이 반도체 프로세싱 도구(102) 및/또는 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)의 기능과 조합될 수도 있다. 이러한 변형들 뿐만 아니라 다른 변형들을 구현하기 위해, 단일 컴퓨터(예를 들어, 도 14의 컴퓨터 시스템(1401))가 도 1에 나타낸 장치들 중 2 이상의 특수 목적 펑크션들을 수행하도록 프로그램될 수도 있다. 한편, 2 이상의 프로그램된 컴퓨터들이 도 1에 나타낸 장치들 중 하나를 대체할 수도 있다. 예를 들어, 시스템의 강건성 및 성능을 증가시키기 위해, 원한다면, 리던던시 및 복제와 같은, 분배 프로세싱의 원리들 및 이점들이 구현될 수도 있다. As many variations of the specific hardware and software used to implement the invention will be apparent to those skilled in the art, it will be understood that the system of FIG. 1 is for illustrative purposes only. For example, the functionality of the physical model 106 of the first principles, the simulation processor 108 of the first principles, and the tool level library 110 may be combined in a single device. Likewise, the functionality of the data input device 104 may be combined with the functionality of the semiconductor processing tool 102 and / or the simulation processor 108 of the first principles. To implement these as well as other variations, a single computer (eg, computer system 1401 of FIG. 14) may be programmed to perform two or more special purpose functions of the devices shown in FIG. 1. On the other hand, two or more programmed computers may replace one of the devices shown in FIG. For example, to increase the robustness and performance of the system, the principles and advantages of distributed processing, such as redundancy and replication, may be implemented if desired.

도 2는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 2에 나타낸 프로세스는, 예를 들어, 도 1의 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(104)에서 실행될 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같 이, 프로세스는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계 201로 시작한다. 앞서 논의된 바와 같이, 입력 데이터는 도구/도구 환경의 물리적 속성들에 관련된 데이터 및/또는 도구에 의해 반도체 웨이퍼에서 수행되는 프로세스 또는 그러한 프로세스의 결과들에 관련된 데이터일 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 입력 데이터는 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(104)에 커플링되어 있는 물리적 센서 또는 계측 도구로부터 직접적으로 입력되거나 수동 입력 장치 또는 데이터베이스로부터 간접적으로 입력될 수 있다. 데이터가 수동 입력 장치 또는 데이터베이스로부터 간접적으로 입력될 경우, 데이터는, 앞서 실행된 프로세스로부터의 센서 데이터와 같은, 앞서 실행된 프로세스로부터 기록된 데이터일 수 있다. 다른 방법으로, 데이터는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 특정 시뮬레이션들을 위해 "가장 유명한 입력 파라미터들(best known input parameters)"로서 설정될 수도 있는데, 이들은 프로세스 동안에 수집된 데이터와 관련될 수도 그렇지 않을 수도 있다. 프로세싱 도구에 의해 입력되는 입력 데이터의 유형은 대체로, 원하는 시뮬레이션 결과에 의존한다. 2 is a flow diagram illustrating a process for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. The process shown in FIG. 2 may be executed, for example, in the simulation processor 104 of the first principles of FIG. 1. As shown in FIG. 2, the process begins with step 201 of entering data related to a process performed by the semiconductor processing tool 102. As discussed above, the input data may be data related to the physical attributes of the tool / tool environment and / or data related to the process performed on the semiconductor wafer by the tool or the results of such a process. In addition, as described above, input data may be input directly from a physical sensor or metrology tool coupled to the simulation processor 104 of the first principles or indirectly from a manual input device or database. When data is indirectly input from a manual input device or database, the data may be data recorded from a previously executed process, such as sensor data from a previously executed process. Alternatively, the data may be set by the simulation operator as "best known input parameters" for certain simulations, which may or may not be related to the data collected during the process. The type of input data input by the processing tool generally depends on the desired simulation result.

입력 데이터를 입력하는 이외에, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(104)는, 단계 203으로써 나타낸 바와 같이, 제 1 원리들의 물리적 모델(106)도 입력한다. 단계 203은 모델에 의해 모델링되는 도구의 물리적 속성들 뿐만 아니라, 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스의 소정 속성에 대한 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한, 소프트웨어로 체계화된, 제 1 원리들의 방정식들을 입력하는 단계를 포함한다. 제 1 원리들의 물리적 모델(106)은 외장형 메 모리 또는 프로세서에 통합되어 있는 내장형 메모리 장치로부터 프로세서로 입력될 수 있다. 또한, 도 2에는 단계 203이 단계 201에 수반되는 것으로 도시되어 있지만, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(104)가 이러한 단계들을 동시에 또는 도 2에 나타낸 순서와 반대로 수행할 수도 있다는 것을 알 수 있어야 한다. In addition to entering the input data, the simulation processor 104 of the first principles also inputs a physical model 106 of the first principles, as indicated by step 203. Step 203 is a first principle, organized in software, that is required to perform simulation of the first principles for certain attributes of the process performed by the semiconductor processing tool 102 as well as the physical attributes of the tool modeled by the model. Inputting the equations thereof. The physical model 106 of the first principles may be input to the processor from an external memory or an embedded memory device integrated into the processor. In addition, although step 203 is shown in FIG. 2 as accompanying step 201, it should be appreciated that the simulation processor 104 of the first principles may perform these steps simultaneously or in reverse order shown in FIG. 2.

단계 205에서, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)는 단계 201의 입력 데이터 및 단계 203의 제 1 원리들의 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 실행하고 시뮬레이션 결과를 제공한다. 단계 205는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 또는 비동시적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 짧은 솔루션 시간들에서 수행될 수 있는 시뮬레이션들은 도구 프로세스와 동시적으로 실행될 수 있으며, 결과들은 프로세스를 제어하는데 사용된다. 좀더 계산 집약적인 시뮬레이션들은 도구 프로세스와 비동시적으로 수행될 수 있으며, 시뮬레이션 결과는 차후의 검색을 위해 라이브러리에 저장될 수 있다. 일 실시예에서는, 단계 205가 단계 201의 입력 데이터를 사용해 단계 205에서 제공되는 물리적 모델을 위한 초기 및/또는 경계 조건들을 설정하는 단계를 포함한다. In step 205, the simulation processor 108 of the first principles executes the simulation of the first principles using the input data of step 201 and the physical model of the first principles of step 203 and provides simulation results. Step 205 may be performed concurrently or asynchronously with the process performed by the semiconductor processing tool. For example, simulations that can be performed in short solution times can be run concurrently with the tooling process, and the results are used to control the process. More computationally intensive simulations can be performed asynchronously with the tooling process, and simulation results can be stored in a library for later retrieval. In one embodiment, step 205 includes setting initial and / or boundary conditions for the physical model provided in step 205 using the input data of step 201.

일단 시뮬레이션이 실행되고 나면, 시뮬레이션 결과는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용된다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 한다"는 용어는, 예를 들어, 프로세스에서의 오류를 검출하거나, 프로세스를 제어하거나, 제조 작업들을 위해 프로세스를 특징짓거나, 프로세스에 관련된 가상 센서 판독치들을 제공하기 위해 시뮬레이션 결과를 사용하거나, 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는 것과 관련한, 시뮬레이션 결과에 대한 임의의 다른 사용을 포함한다. Once the simulation is run, the simulation results are used to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 102. As used herein, the term "facilitates a process performed by a semiconductor processing tool" refers to, for example, detecting an error in a process, controlling a process, or characterizing a process for manufacturing operations. Or use the simulation result to provide virtual sensor readings related to the process, or any other use of the simulation result in connection with facilitating a process performed by the semiconductor processing tool 102.

도 3은, 본 발명의 실시예에 따른, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 제공하는데 사용될 수 있는 네트워크 아키텍처의 블록도이다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 네트워크 아키텍처는 인터넷(314)을 통해 원격 리소스들에 접속되어 있는 장치 제조 Fab을 포함한다. 장치 제조 Fab은 개개의 시뮬레이션 모듈들(302)에 접속되어 있는 복수개의 반도체 프로세싱 도구들(102)을 포함한다. 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 각각의 반도체 프로세싱 도구(102)는 집적 회로와 같은 반도체 장치를 제조하는 것에 관련된 프로세스를 수행하기 위한 도구이다. 각각의 시뮬레이션 모듈(302)은 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 실행할 수 있는 컴퓨터, 워크스테이션, 또는 다른 프로세싱 장치이다. 따라서, 각각의 시뮬레이션 모듈(302)은 도 1을 참조하여 설명된 제 1 원리들의 물리적 모델(106) 및 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(106) 뿐만 아니라, 제 1 원리들의 시뮬레이션들을 실행하는데 도움이 될 수 있는 임의의 다른 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 또한, 시뮬레이션 모듈들(302)은 어떠한 공지의 네트워크 통신 프로토콜을 사용해 Fab-레벨의 APC(advanced process control) 컨트롤러와 통신하도록 구성될 수도 있다. 각각의 시뮬레이션 모듈(302)은 도 14의 컴퓨터 시스템(1401)과 같은 범용 컴퓨터 시스템으로서 구현될 수도 있다. 3 is a block diagram of a network architecture that may be used to provide simulation techniques of the first principles to facilitate a process performed by a semiconductor processing tool, in accordance with an embodiment of the invention. As can be seen in this figure, the network architecture includes a device fabrication Fab that is connected to remote resources via the Internet 314. The device fabrication Fab includes a plurality of semiconductor processing tools 102 that are connected to individual simulation modules 302. As described with reference to FIG. 1, each semiconductor processing tool 102 is a tool for performing a process related to manufacturing a semiconductor device, such as an integrated circuit. Each simulation module 302 is a computer, workstation, or other processing device capable of implementing the simulation techniques of the first principles to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 102. Thus, each simulation module 302 may be helpful in executing simulations of the first principles, as well as the physical model 106 of the first principles and the simulation processor 106 of the first principles described with reference to FIG. 1. Any other hardware and / or software that may be. In addition, the simulation modules 302 may be configured to communicate with an Fab-level advanced process control (APC) controller using any known network communication protocol. Each simulation module 302 may be implemented as a general purpose computer system, such as computer system 1401 of FIG. 14.

도 3에 나타내지는 않았지만, 각각의 시뮬레이션 모듈(302)은 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하기 위한 데이터 입력 장치와 연관된다. 도 3의 실시예에서, 시뮬레이션 모듈들(302)은 직접적으로 개개 도구(102)에 커플링되고, 따라서, 데이터 입력 장치는 개개 도구(102)상에 물리적으로 탑재되어 있는 물리적 센서 및/또는 계측 도구로서 구현된다. 그러나, 상기한 바와 같이, 데이터 입력 장치는 시뮬레이션 모듈 오퍼레이터에 의해 사용되는 수동 입력 장치 또는 데이터베이스로서 구현될 수도 있다. 또한, 각각의 시뮬레이션 모듈(302)은 라이브러리(306)와 같은 도구-레벨 라이브러리에 정보를 저장하고 그로부터 정보를 검색하도록 구성될 수도 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 도구 레벨 라이브러리는 실질적으로, 미래의 시뮬레이션들을 위해 유용할 수 있는 과거 시뮬레이션 결과들의 편찬물이다. Although not shown in FIG. 3, each simulation module 302 is associated with a data input device for entering data related to the process performed by the tool 102. In the embodiment of FIG. 3, the simulation modules 302 are directly coupled to the individual tool 102, so that the data input device is physically mounted and / or instrumented on the individual tool 102. Implemented as a tool. However, as described above, the data input device may be implemented as a manual input device or a database used by the simulation module operator. In addition, each simulation module 302 may be configured to store information in and retrieve information from a tool-level library, such as library 306. In addition, as noted above, the tool level library is substantially a compilation of past simulation results that may be useful for future simulations.

본 발명의 일 실시예에서, 각각의 시뮬레이션 모듈(302)은 네트워크 접속들을 통해 주된 Fab-레벨의 APC 컨트롤러(304)에 접속된다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, Fab-레벨의 APC 컨트롤러(304)는 인터넷(314) 및 통신 서버(316)를 통해 독립형 시뮬레이션 모듈(308) 및 Fab-레벨 라이브러리(310) 뿐만 아니라 독립형 시뮬레이션 모듈(312)에도 접속될 수 있다. In one embodiment of the invention, each simulation module 302 is connected to a main Fab-level APC controller 304 via network connections. As can be seen in FIG. 3, the Fab-level APC controller 304 is a standalone simulation module as well as a standalone simulation module 308 and Fab-level library 310 via the Internet 314 and communication server 316. 312 may also be connected.

독립형 시뮬레이션 모듈들(308 및 312)은, 다음에서 부연되는 바와 같이, 시뮬레이션 모듈들(302)이 계산 집약적인 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 것을 지원하는데 사용될 수 있는 계산 리소스들이다. Fab-레벨 라이브러리(310)는 네트워크 시스템의 시뮬레이션 모듈들 중 어느 하나로부터 획득되는 시뮬레이션 결과들 을 저장하기 위한 데이터베이스이다. Fab-레벨의 APC 컨트롤러(304)는 시뮬레이션 모듈들(302, 308 및 312)과 통신하기 위한 그리고 Fab-레벨 라이브러리(310)에 정보를 저장하고 그로부터 정보를 검색하기에 적합한 임의의 워크스테이션, 서버, 또는 다른 장치이다. 또한, Fab-레벨의 APC 컨트롤러(304)는 시뮬레이션 모듈들(302)의 시뮬레이션 결과들에 기초해 도구들(102)에 의해 수행되는 프로세스들을 용이하게 한다. 예를 들어, APC 컨트롤러는 시뮬레이션 모듈로부터 시뮬레이션 결과를 수신하고 시뮬레이션 결과를 사용해 도구들(102) 중 어느 하나의 프로세스 조정 및/또는 정정을 위한 제어 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. Fab-레벨의 APC 컨트롤러(304)는 임의의 적합한 프로토콜을 사용해 시뮬레이션 모듈들(302, 308 및 312) 및 Fab-레벨 라이브러리(310)와 통신하며, 예를 들어, 도 14의 컴퓨터 시스템(1401)을 사용해 구현될 수 있다. Standalone simulation modules 308 and 312 are computational resources that can be used to assist the simulation modules 302 in performing simulations of computationally intensive first principles, as discussed further below. Fab-level library 310 is a database for storing simulation results obtained from any of the simulation modules of the network system. Fab-level APC controller 304 is any workstation, server suitable for communicating with simulation modules 302, 308, and 312 and for storing information in and retrieving information from Fab-level libraries 310. , Or other device. In addition, the Fab-level APC controller 304 facilitates the processes performed by the tools 102 based on the simulation results of the simulation modules 302. For example, the APC controller may be configured to receive simulation results from the simulation module and to use the simulation results to implement a control method for process adjustment and / or correction of any of the tools 102. The Fab-level APC controller 304 communicates with the simulation modules 302, 308 and 312 and the Fab-level library 310 using any suitable protocol, eg, the computer system 1401 of FIG. 14. Can be implemented using

본 발명자들은, 도 3의 구성이, 광범위한 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과들을 적당한 솔루션 속도들에서 허용하는 계산 및 저장 리소스 공유를 제공함으로써, 도구에 의해 수행되는 프로세스들을 용이하게 할 수 있는 의미있는 온-툴 시뮬레이션 기능들을 제공한다는 것을 알 수 있었다. 구체적으로, 간단한 시뮬레이션들은 도구의 전용 시뮬레이션 모듈에 의해 실행될 수 있지만, 더 많은 계산 리소스들을 요하는 복잡한 시뮬레이션들은 온-툴 또는 독립형일 수 있는 네트워크의 다수 시뮬레이션 모듈들에서의 코드 병렬화 기술들(code parallelization techniques)을 사용해 실행될 수 있다. 시뮬레이션 모듈을 위한 전력이 존재한다면, 현재적으로 예방 유지 보수하에 있는 장비의 온-툴 시뮬레이션 모듈들이라 하더라도 공유되는 계 산 리소스로서 사용될 수 있다. 마찬가지로, 차후 룩업을 위해 사용되는 시뮬레이션 결과들은 Fab 네트워크의 어디에서든 라이브러리들(예를 들어, 저장 장치들)에 저장되어, 진단 또는 제어 데이터의 룩업들이 형성될 때, 모든 도구들에 의해 액세스될 수 있다. The inventors have found that the configuration of FIG. 3 provides a meaningful on-line that may facilitate the processes performed by the tool by providing computational and storage resource sharing that allows simulation results of a wide range of first principles at moderate solution speeds. It can be seen that it provides tool simulation functions. Specifically, simple simulations can be executed by a dedicated simulation module of the tool, but complex simulations that require more computational resources can be code parallelization techniques in multiple simulation modules of the network, which can be on-tool or standalone. techniques can be used. If power exists for the simulation module, even on-tool simulation modules of the equipment currently under preventive maintenance can be used as a shared computing resource. Likewise, simulation results used for future lookups can be stored in libraries (eg, storage devices) anywhere in the Fab network so that they can be accessed by all tools when lookups of diagnostic or control data are formed. have.

또한, 본 발명자들은, 도 3의 네트워크 아키텍처가 하나의 조건 세트를 위해 하나의 프로세싱 도구(102)에서 수행된 모델 결과들을 차후에 동일하거나 유사한 조건들에 따라 동작하는 유사하거나 동일한 다른 도구들로 분배하는 능력을 제공함으로써, 불필요한 시뮬레이션들이 제거된다는 것도 알 수 있었다. 온-툴 및 독립형 모듈들에서의 고유한 프로세싱 조건들을 위해서만 시뮬레이션들을 실행하고 이미 공지된 시뮬레이션 솔루션들을 가진 유사 도구들로부터의 결과들을 재-사용하는 것은, 광범위한 프로세싱 조건들에 걸친 진단 및 제어를 위해 사용될 수 있는 결과들을 포함하는 룩업 라이브러리들의 빠른 개발을 가능하게 한다. 또한, 공지의 솔루션들을 제 1 원리들의 시뮬레이션을 위한 초기 조건들로서 재사용하는 것은 계산 요구 사항들을 감소시키며 온-라인 제어와 모순되지 않는 시간 프레임에서 시뮬레이션 솔루션들을 발생시키는 것을 용이하게 한다. 마찬가지로, 도 3의 네트워크 아키텍처는 물리적 모델들 및 모델 입력 파라미터들에 대해 형성된 변화들 및 개선들(refinements)을 하나의 시뮬레이션 모듈로부터 네트워크의 다른 것들로 전파하는 능력도 제공한다. 예를 들어, 모델의 프로세스 실행들 및 병렬 실행들 동안, 일부 입력 파라미터들이 변경되어야 한다고 판정되면, 이러한 변화들은 네트워크를 통해 여타의 모든 시뮬레이션 모듈들 및 도구들로 전파될 수 있다. In addition, the inventors have found that the network architecture of FIG. 3 distributes model results performed in one processing tool 102 for one set of conditions to similar or identical other tools that operate according to the same or similar conditions later. It was also found that by providing the capability, unnecessary simulations were eliminated. Running simulations only for unique processing conditions in on-tool and stand-alone modules and re-using results from similar tools with known simulation solutions for diagnostics and control over a wide range of processing conditions. This allows for rapid development of lookup libraries containing results that can be used. In addition, reusing known solutions as initial conditions for the simulation of the first principles reduces computational requirements and facilitates generating simulation solutions in a time frame that does not conflict with on-line control. Similarly, the network architecture of FIG. 3 also provides the ability to propagate changes and refinements made to physical models and model input parameters from one simulation module to others in the network. For example, during process executions and parallel executions of the model, if it is determined that some input parameters should be changed, these changes may be propagated through the network to all other simulation modules and tools.

또한, 도 3의 네트워크 아키텍처는, 시뮬레이션 태스크들을 실행하고 결과들을 다시 장치 제조업자 Fab으로 전달하는데 도움이 될 수 있는 시뮬레이션 모듈들을 포함하는 원격 계산 리소스들로의 선택적인 접속도 허용한다. 원격 리소스들로의 접속은, VPN(Virtual Private Network)과 같은, 안전한 접속을 이용해 수행될 수 있다. 이와 같은 안전한 접속들은, 프로세싱 도구들을 통한 제 1-원리들의 시뮬레이션을 지원하기 위해 계산 리소스들을 제공하는 제3자들에 대해서도 확립될 수 있다. 마찬가지로, 원격 통신 서버들은 다수 고객들이 사용할 수 있는 최신의 소프트웨어, 모델들, 입력 파라미터들, 및 시뮬레이션 결과들을 위한 "자료 집배소(clearing house)"로서 동작함으로써, 정확한 결과 라이브러리들이 생성되는 속도를 더욱 증가시킬 수 있다. 이러한 업데이트된 모델들은 고객 사이트로부터 원격 리소스들로 업로드되고, 분석되며, 개선이 대다수 고객들에게 적용된다고 판정되면, 그 개선은 통신 서버 및 인터넷 접속을 통해 다른 고객들에게 이용 가능해 질 수 있다. In addition, the network architecture of FIG. 3 also allows for selective access to remote computational resources including simulation modules that can be helpful in executing simulation tasks and delivering results back to the device manufacturer Fab. The connection to remote resources can be performed using a secure connection, such as a virtual private network (VPN). Such secure connections can also be established for third parties who provide computational resources to support simulation of the first-principles through processing tools. Similarly, telecommunication servers act as a "clearing house" for the latest software, models, input parameters, and simulation results available to multiple customers, further increasing the speed at which accurate result libraries are generated. Can be increased. These updated models are uploaded to the remote resources from the customer site, analyzed, and if it is determined that the improvement applies to the majority of customers, the improvement can be made available to other customers through the communication server and the Internet connection.

이와 같이, 본 발명자들은, 도구에 전용되는 값비싼 컴퓨터들에 대한 수요없이, 도구에 의해 수행되는 프로세스들을 용이하게 할 수 있는 의미있는 온-툴 시뮬레이션 기능들을 발견하였다. 이러한 발견에 기초해, 본 발명자들은 부가적으로, 가상 센서 판독치들을 제공하고, 도구에 의해 수행되는 프로세스들을 개발하는데 사용하기 위한 특성화 데이터를 제공하며, 프로세스 오류 검출 및 프로세스 제어 기능들을 제공하기 위한 신규한 온-툴 시뮬레이션 시스템들을 개발하였다. 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 본 발명의 온-툴 시뮬레이션의 이러한 사용들은 하나의 도구 및 시뮬레이션 모듈에 의해, 또는 도 3에서 설명된 바와 같은 계산 및 저장 리소스들의 상호 접속된 네트워크에 의해 구현될 수 있다. As such, the inventors have found meaningful on-tool simulation functions that can facilitate the processes performed by the tool without the need for expensive computers dedicated to the tool. Based on this finding, we additionally provide virtual sensor readings, provide characterization data for use in developing processes performed by the tool, and provide process error detection and process control functions. New on-tool simulation systems have been developed. These uses of the on-tool simulations of the present invention to facilitate the process performed by semiconductor processing tools are by means of one tool and simulation module, or an interconnected network of computational and storage resources as described in FIG. 3. It can be implemented by.

구체적으로, 온-툴 시뮬레이션 결과들은 물리적 센서들로부터 측정된 데이터 세트들을 확대시키는데 사용될 수 있다. 현-세대의 반도체 프로세싱 도구들의 단점들 중 하나는, 특히 생산 도구들에서 현재적으로 실행 중인 프로세스를 특징짓는데 사용되는 센서들의 수가 비교적 적다는 것이다. 필요한 센서들의 수가 많다면, 도구에 더 많은 센서들을 설치하는 것이 아주 값비싼 제안일 것이고, 대부분의 경우에는, 추가 센서들의 변경 및 설치를 위해 도구상에 남겨진 공간이 존재하지 않는다. 또한, 생산 도구들이라 하더라도, 센서들이 설치될 수 없는 위치들에서 "측정치들"이 필요한 상황들이 존재한다. 본 발명의 제 1 원리들의 온-툴 시뮬레이션 기능은, 다른 실제 측정치들을 초기 및/또는 경계 조건들로서 사용해 측정치들을 예측하기 위한 강건한 모델들이 존재한다면, 어떠한 추가 하드웨어없이 필요한 "측정치들"을 제공한다. 이 명세서에서, "가상 센서"라는 용어는, 온-툴 시뮬레이션으로부터의 예측들에 의해 측정치들이 실제로 제공되는 "센서"를 언급하는데 사용된다. Specifically, on-tool simulation results can be used to magnify data sets measured from physical sensors. One of the disadvantages of current-generation semiconductor processing tools is the relatively small number of sensors used to characterize the processes currently running, especially in production tools. If the number of sensors required is large, installing more sensors in the tool would be a very expensive proposition, and in most cases there is no space left on the tool for modification and installation of additional sensors. Also, even in production tools, there are situations where "measurements" are needed at locations where sensors cannot be installed. The on-tool simulation function of the first principles of the present invention provides the necessary "measurements" without any additional hardware if there are robust models for predicting the measurements using other actual measurements as initial and / or boundary conditions. In this specification, the term “virtual sensor” is used to refer to a “sensor” in which measurements are actually provided by predictions from on-tool simulation.

도 4는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 할 수 있는 가상 센서 판독치들을 제공하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 4에 나타낸 프로세스는, 예를 들어, 도 1의 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)에서, 또 는 도 3의 네트워크 아키텍처를 사용해 실행될 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 프로세스는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 판독치를 획득하기 위해 데이터를 입력하는 단계 401에서 시작한다. 단계 401에서의 데이터 입력은, 입력 데이터가 제 1 원리들의 시뮬레이션으로 하여금 가상 센서 시뮬레이션 결과를 제공하게 할 수만 있다면, 도 2의 단계 201을 참조하여 설명된 데이터 유형들 중 하나일 수 있다. 따라서, 입력 데이터는 도구/도구 환경의 물리적 속성들, 도구에 의해 반도체 웨이퍼에서 수행되는 프로세스, 또는 이러한 프로세스의 결과들에 관련된 데이터일 수 있다. 또한, 단계 401의 입력 데이터는 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)에 커플링되어 있는 물리적 센서 또는 계측 도구로부터 직접적으로 입력되거나, 수동 입력 장치 또는 데이터베이스로부터 간접적으로 입력될 수 있다. 4 is a flow diagram illustrating a process for providing virtual sensor readings that may facilitate a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. The process shown in FIG. 4 may be executed, for example, in the simulation processor 108 of the first principles of FIG. 1, or using the network architecture of FIG. 3. As shown in FIG. 4, the process begins at step 401 of entering data to obtain a virtual sensor reading related to the process performed by the semiconductor processing tool 102. The data input at step 401 can be one of the data types described with reference to step 201 of FIG. 2 if the input data can only cause the simulation of the first principles to provide a virtual sensor simulation result. Thus, the input data may be data related to the physical attributes of the tool / tool environment, the process performed on the semiconductor wafer by the tool, or the results of such a process. In addition, the input data of step 401 may be input directly from a physical sensor or metrology tool coupled to the simulation processor 108 of the first principles, or indirectly from a manual input device or database.

계측 데이터를 가상 센서 판독치를 획득하기 위한 입력 데이터로서 사용하는 일례에서, 에칭 마스크 패턴 및 하부 필름 두께에 관계된 계측 데이터는 제 1 원리들의 에칭 프로세스 모델 및 후속적으로 수행되는 에칭 프로세스에 대한 입력으로서 동작할 수 있다. 에칭 프로세스를 수행하기 전에, 소정 기판 로트(substrate lot)를 위한 소정 기판상의 하나 이상의 위치들(예를 들어, 중심 및 가장자리)에서의 패턴 임계 치수(들) 및 마스크 필름 두께를 포함하는 마스크 패턴의 측정치들이 에칭 프로세스 모델에 대한 입력으로서 제공될 수 있다. 또한, 하부 필름 두께(즉, 에칭될 필름의 필름 두께)의 측정치들도 에칭 프로세스 모델에 대한 입력으로서 동작할 수 있다. 특정된 프로세스 방법 및 앞서 식별된 계측 입력 데이터를 위 한 제 1 원리들의 에칭 프로세스 모델의 실행에 수반하여, 예를 들어, 중심 및 가장자리에서 에칭 프로세스를 완료하기 위한 시간이 출력으로서 계산될 수 있고, 이 출력은, 예를 들어, 특징 임계 치수들의 중심-대-가장자리를 보존하는데 필요한 과도-에칭 기간(over-etch period) 및 임의의 프로세스 조정을 판정하는데 이용될 수 있다. 그 후, 이 결과들은 현재 또는 임박한 기판 로트를 위해 프로세스 방법을 조정하는데 이용될 수 있다. In one example of using metrology data as input data to obtain a virtual sensor reading, the metrology data related to the etch mask pattern and underlying film thickness act as input to the etch process model of the first principles and subsequently performed etch process. can do. Prior to performing the etching process, the mask pattern includes the mask film thickness and the pattern critical dimension (s) at one or more locations (eg, center and edge) on a given substrate for a given substrate lot. The measurements can be provided as input to the etch process model. In addition, measurements of the bottom film thickness (ie, film thickness of the film to be etched) can also act as input to the etching process model. With the execution of the etching process model of the first principles for the specified process method and the metrology input data identified above, for example, the time to complete the etching process at the center and the edge can be calculated as the output, This output can be used, for example, to determine any process adjustments and over-etch periods needed to preserve the center-to-edge of feature threshold dimensions. These results can then be used to adjust the process method for the current or impending substrate lot.

데이터가 수동 입력 장치 또는 데이터베이스에 의해 간접적으로 입력될 경우, 데이터는, 앞서 실행된 프로세스로부터의 센서 데이터와 같은, 앞서 실행된 프로세스로부터 기록된 데이터일 수 있다. 다른 방법으로, 데이터는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 특정 시뮬레이션들을 위해 "가장 유명한 입력 파라미터들"로서 설정될 수도 있는데, 이들은 프로세스 동안에 수집된 데이터에 관련될 수도 그렇지 않을 수도 있다. 프로세싱 도구에 의해 입력되는 입력 데이터의 유형은 대체로, 획득될 소정의 가상 센서 측정치들에 의존한다. When data is indirectly input by a manual input device or database, the data may be data recorded from a previously executed process, such as sensor data from a previously executed process. Alternatively, the data may be set by the simulation operator as "most famous input parameters" for certain simulations, which may or may not be related to the data collected during the process. The type of input data input by the processing tool generally depends on the predetermined virtual sensor measurements to be obtained.

입력 데이터를 입력하는 이외에, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)는, 단계 403으로써 나타낸 바와 같이, 물리적 센서를 에뮬레이팅하기 위한 제 1 원리들의 물리적 모델도 입력한다. 단계 403은 모델에 의해 모델링되는 도구의 물리적 속성들 뿐만 아니라 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 물리적 센서 판독치를 대체할 수 있는 가상 센서 판독치를 획득하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한 제 1 원리들의 기본 방정식들을 입력하는 단계를 포함한다. 단계 403의 제 1 원리들의 물리적 모델은 외장형 메모리 또는 프로세서에 통합되어 있는 내장형 메모리 장치로부터 프로세서로 입력될 수 있다. 또한, 단계 403이 도 4에는 단계 401에 수반되는 것으로 도시되어 있지만, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(104)가 이러한 단계들을 동시에 또는 도 4에 도시된 순서의 반대로 수행할 수도 있다는 것을 이해할 수 있어야 한다. In addition to entering the input data, the simulation processor 108 of the first principles also inputs a physical model of the first principles for emulating a physical sensor, as indicated by step 403. Step 403 performs a simulation of the first principles to obtain virtual sensor readings that can replace physical sensor readings related to the process performed by semiconductor processing tool 102 as well as physical properties of the tool modeled by the model. Inputting basic equations of the first principles necessary to do so. The physical model of the first principles of step 403 may be input to the processor from an external memory or an internal memory device integrated into the processor. Furthermore, although step 403 is shown in FIG. 4 as accompanying step 401, it should be understood that the simulation processor 104 of the first principles may perform these steps simultaneously or in reverse order shown in FIG. 4. .

단계 405에서는, 도 1의 프로세서(108)와 같은, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서가 단계 401의 입력 데이터 및 단계 403의 제 1 원리들의 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 실행하고 가상 센서 측정치를 제공한다. 단계 405는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 상이한 시간에 또는 동시적으로 수행될 수 있다. 웨이퍼 프로세스와 동시적으로 실행되지 않는 시뮬레이션들은 동일하거나 유사한 프로세스 조건들을 가진 선행 프로세스 실행들로부터 저장된 초기 및 경계 조건들을 사용할 수 있다. 도 2를 참조하여 상기한 바와 같이, 이것은, 시뮬레이션이 웨이퍼 프로세스보다 느리게 실행되는 경우들에서 적합한데, 웨이퍼 카세트들간의 시간과 심지어 도구 셧다운들 동안의 시간도, 예를 들어, 시뮬레이션 모듈이 필요한 측정치들을 풀어내도록 하기 위한 예방 유지 보수를 위해 사용될 수 있다. 이러한 "측정치들"은 이후의 웨이퍼 프로세스 동안에, 이들이 웨이퍼 프로세스와 동시적으로 해결된 것처럼, 그리고 시뮬레이션이 실행된 것과 동일한 프로세스 조건들하에서 실행된 것처럼 디스플레이될 수 있다. In step 405, a simulation processor of the first principles, such as processor 108 of FIG. 1, performs a simulation of the first principles using a physical model of the input data of step 401 and the first principles of step 403 and performs virtual sensor measurements. to provide. Step 405 may be performed at a different time or concurrently with the process performed by the semiconductor processing tool. Simulations that are not executed concurrently with the wafer process may use the initial and boundary conditions stored from preceding process runs with the same or similar process conditions. As noted above with reference to FIG. 2, this is appropriate in cases where the simulation runs slower than the wafer process, where the time between wafer cassettes and even during tool shutdowns, for example, the measurements required by the simulation module. It can be used for preventive maintenance to get them out. These “measurements” can be displayed during subsequent wafer processes, as if they were resolved simultaneously with the wafer process, and as if they were run under the same process conditions as the simulation was run.

제 1 원리들의 시뮬레이션이 반도체 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 실행되는 경우, 단계 401에서 입력되는 데이터는 도구에 의해 실행되는 프로세스 동안에 판정된 파라미터를 감지하기 위해 반도체 프로세싱 도구상에 탑재된 물리적 센서들로부터의 데이터일 수 있다. 이 실시예에서, 정상-상태 시뮬레이션들(steady-state simulations)은 물리적 센서 측정치들을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션 모델에 대한 경계 조건들을 반복적으로 업데이트하는 것에 의해 프로세스와 동시적으로 반복 실행된다. 생성된 가상 측정 데이터는 도구 오퍼레이터들에 의한 모니터링을 위해 유용하며, 물리적 센서들에 의해 형성된 측정치들과 전혀 다르지 않다. 그러나, 시뮬레이션은 빠르게 실행될 수 있는 것이 바람직하므로, 가상 측정치들은 적당한 속도(예를 들어, "샘플링 속도")에서 업데이트될 수 있다. 또한, 제 1 원리들의 시뮬레이션은 물리적 센서 입력 데이터의 사용없이 동시적으로 실행될 수도 있다. 이 실시예에서, 시뮬레이션을 위한 초기 및 경계 조건들은 도구 프로세스 이전의 도구의 초기 설정 및 실행 이전의 물리적 센서들의 판독치들에 기초해 설정되는데, 그 다음에는, 도구 프로세스 동안에, 하지만 도구 프로세스와 무관하게, 완전한 시간-의존적 시뮬레이션(full time-dependent simulation)이 실행된다. 획득된 가상 측정치들은 실제로 측정된 임의의 다른 도구 파라미터처럼 오퍼레이터에게 디스플레이되고 오퍼레이터에 의해 분석될 수 있다. 시뮬레이션이 웨이퍼 프로세스보다 빠르게 실행된다면, 시뮬레이션 결과들은 웨이퍼 프로세스 동안에 형성되는 대응되는 실제 측정치들에 앞서 공지된다. 측정치들을 시간적으로 미리 아는 것은, 다음에서 부연되는 바와 같이, 이러한 측정치들에 기초한 다양한 피드-포워드 제어 펑크션들의 구현을 허용한다. If the simulation of the first principles is executed concurrently with the process performed by the semiconductor tool, the data entered in step 401 is physically mounted on the semiconductor processing tool to sense parameters determined during the process executed by the tool. Data from sensors. In this embodiment, steady-state simulations are run repeatedly in parallel with the process by iteratively updating boundary conditions for the simulation model of the first principles using physical sensor measurements. The generated virtual measurement data is useful for monitoring by tool operators and is not at all different from measurements made by physical sensors. However, it is desirable that the simulation be able to run quickly, so that the virtual measurements can be updated at an appropriate rate (eg, "sample rate"). In addition, the simulation of the first principles may be performed concurrently without the use of physical sensor input data. In this embodiment, the initial and boundary conditions for the simulation are set based on the readings of the physical sensors prior to the initial setup and execution of the tool before the tool process, and then during the tool process, but independent of the tool process. In this case, a full time-dependent simulation is performed. The acquired virtual measurements can be displayed to the operator and analyzed by the operator like any other tool parameter actually measured. If the simulation runs faster than the wafer process, the simulation results are known prior to the corresponding actual measurements made during the wafer process. Knowing the measurements in advance in time allows the implementation of various feed-forward control functions based on these measurements, as discussed further below.

도 4의 프로세스에 대한 또 다른 실시예에서, 제 1 원리들의 시뮬레이션은 가상 센서 측정치들을 대응되는 물리적 센서 측정치들과 비교하는 것에 의해 자체 정정 모드(self correction mode)로 수행될 수 있다. 예를 들어, 소정의 프로세스 방법/도구 조건으로써 처음으로 실행되는 동안, 도구 오퍼레이터는 모델을 위해 "그때의 가장 유명한 입력 파라미터들"을 사용할 것이다. 각각의 시뮬레이션이 실행되는 동안 그리고 각각의 시뮬레이션이 실행된 후에, 시뮬레이션 모듈(들)은, 물리적 센서들로부터의 실제 측정들이 수행되는 위치들에서, 예측된 "측정치들"을 실제 측정치들과 비교할 수 있다. 상당한 차이가 검출되면, 최적화 및 통계적 방법들이 사용되어, 예측되는 데이터와 실제 측정 데이터의 좀더 양호한 일치가 실현될 때까지, 입력 데이터 및/또는 제 1 원리들의 물리적 모델 자체를 변경할 수 있다. 상황에 따라, 이러한 추가적 개선 시뮬레이션 실행들은 후속의 웨이퍼/웨이퍼 카세트들과 동시적으로, 또는 도구가 오프-라인일 때 이루어질 수 있다. 일단 개선된 입력 파라미터들이 공지되고 나면, 이들은 차후의 사용을 위해 라이브러리에 저장됨으로써, 동일한 프로세스 조건을 위한 후속의 입력 파라미터 및 모델 개선들을 위한 필요를 제거할 수 있다. 또한, 모델 및 입력 데이터의 개선들은 도 3의 네트워크 설정을 통해 다른 도구들로 분배됨으로써, 그러한 다른 도구들에서의 자체-정정 실행들에 대한 필요를 제거할 수 있다. In another embodiment of the process of FIG. 4, the simulation of the first principles may be performed in a self correction mode by comparing virtual sensor measurements with corresponding physical sensor measurements. For example, during the first run with a given process method / tool condition, the tool operator will use "the most famous input parameters of the day" for the model. During each simulation and after each simulation is executed, the simulation module (s) can compare the predicted “measures” with the actual measurements at the locations where the actual measurements from the physical sensors are performed. have. If a significant difference is detected, optimization and statistical methods may be used to alter the physical model of the input data and / or the first principles until a better match between the predicted data and the actual measurement data is realized. Depending on the situation, such further refinement simulation runs can be made concurrently with subsequent wafer / wafer cassettes or when the tool is off-line. Once the improved input parameters are known, they can be stored in a library for later use, thereby eliminating the need for subsequent input parameters and model improvements for the same process condition. Further, improvements in model and input data can be distributed to other tools through the network configuration of FIG. 3, thereby eliminating the need for self-correcting practices in those other tools.

일단 가상 센서 측정치를 제공하기 위해 시뮬레이션이 실행되고 나면, 가상 센서 측정치는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용된다. 예를 들어, 가상 센서 측정치들은, 실제 센서 측정치들과의 비교, 프로세스 중의 방법 변화들, 오류 검출 및 오퍼레이터 경보들, 프로세스 조건들, 모델들과 입력 데이터 개선에 대한 데이터베이스들의 생성 등과 같은, 다양한 목적들을 위한 도구 제어 시스템으로의 입력들로서 사용될 수 있다. 이들은 물리적 센서들에 의해 수행되는 측정치들에 기초해 도구 제어 시스템에 의해 수행되는 통상적인 액션들이다. 가상 센서 측정치의 사용은, 후술되는 바와 같이, 프로세스를 특징짓거나 제어하는데 사용될 수도 있다. 또한, 가상 센서 측정치들은 차후의 사용을 위해 컴퓨터 저장 매체들상의 라이브러리들에 저장됨으로써, (예를 들어, 개선 동안) 모델 또는 입력 조건들에 변화가 없다면, 동일한 입력 조건들로써 시뮬레이션 실행들을 반복할 필요를 제거할 수 있다. Once the simulation is run to provide the virtual sensor measurements, the virtual sensor measurements are used to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 102. For example, virtual sensor measurements can be used for a variety of purposes, such as comparison with actual sensor measurements, method changes in the process, error detection and operator alerts, process conditions, creation of databases for model and input data improvement, and the like. Can be used as inputs to a tool control system. These are typical actions performed by the tool control system based on measurements made by physical sensors. The use of virtual sensor measurements may be used to characterize or control the process, as described below. In addition, the virtual sensor measurements are stored in libraries on computer storage media for future use, so that if there is no change in the model or input conditions (eg, during improvement), the simulation runs need to be repeated with the same input conditions. Can be removed.

가상 센서 판독치들을 제공하는 이외에, 본 발명의 제 1 원리들의 온-툴 시뮬레이션 기능은 반도체 프로세스 개발을 용이하게 한다. 좀더 구체적으로, 프로세스 개발 시도들의 접근 방법에 대한 현재의 설계를 사용하는 것에 의한 도구에서의 프로세스 특성화는 오퍼레이팅 파라미터들에 대한 각각의 변경을 위해 상이한 프로세스 실행을 요하는데, 이것은 시간 소모적이며 값비싼 특성화 프로세스들을 초래한다. 본 발명의 제 1 원리들의 온-툴 시뮬레이션 기능들은 파라미터 변경들을 허용하는데, 도구 자체에 대한 분석이라면, 제 1 원리들의 시뮬레이션에 의해 양호하게 모델링되는 그러한 프로세스 변수들의 변경들을 포함하여 실제의 프로세스 실행들없이 파라미터 변경들을 허용한다. 이로 인해, 도구상의 프로세스를 특징짓는데 필요한 시도들의 수를 크게 감소시킬 수 있다. In addition to providing virtual sensor readings, the on-tool simulation functionality of the first principles of the present invention facilitates semiconductor process development. More specifically, process characterization in the tool by using the current design for the approach of process development attempts requires different process execution for each change to operating parameters, which is a time consuming and expensive characterization. Results in processes. On-tool simulation functions of the first principles of the present invention allow for parameter changes, which, if analysis of the tool itself, include actual process executions, including changes in those process variables that are well modeled by the simulation of the first principles. Allow parameter changes without This can greatly reduce the number of attempts needed to characterize the tooling process.

도 5는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 5에 나타낸 프로세스는, 예를 들어, 도 1의 제 1 원리들 의 시뮬레이션 프로세서(108)에서, 또는 도 3의 아키텍처를 사용해 실행될 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 프로세서는 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 특성화 정보를 획득하기 위해 데이터를 입력하는 단계 501에서 시작한다. 단계 501에서의 데이터 입력은, 입력 데이터가 제 1 원리들의 시뮬레이션으로 하여금 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는데 사용되는 시뮬레이션 결과들을 제공할 수 있게만 한다면, 도 2의 단계 201을 참조하여 설명된 데이터 유형들 중 하나일 수 있다. 따라서, 입력 데이터는 도구/도구 환경의 물리적 속성들, 도구에 의해 반도체 웨이퍼에서 수행되는 프로세스, 또는 그러한 프로세스의 결과들에 관련된 데이터일 수 있다. 또한, 단계 501의 입력 데이터는 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(104)에 커플링되어 있는 물리적 센서 또는 계측 도구로부터 직접적으로 입력되거나, 수동 입력 장치 또는 데이터베이스로부터 간접적으로 입력될 수 있다. 또한, 데이터는, 도 4를 참조하여 설명되는 바와 같이, 가상 센서 판독치들을 제공하는 시뮬레이션 모듈로부터 입력될 수도 있다. 데이터가 수동 입력 장치 또는 데이터베이스에 의해 간접적으로 입력될 경우, 데이터는, 앞서 실행된 프로세스로부터의 센서 데이터와 같은, 앞서 실행된 프로세스로부터 기록된 데이터일 수 있다. 다른 방법으로, 데이터는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 특정한 시뮬레이션을 위한 "가장 유명한 입력 파라미터들"로서 설정될 수도 있는데, 이들은 프로세스 동안에 수집되는 데이터와 관련될 수도 그렇지 않을 수도 있다. 프로세싱 도구에 의해 입력되는 입력 데이터의 유형은 대체로, 획득될 소정의 특성화 데이터에 의존한다. 5 is a flowchart illustrating a process for characterizing a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. The process shown in FIG. 5 may be executed, for example, in the simulation processor 108 of the first principles of FIG. 1, or using the architecture of FIG. 3. As shown in FIG. 5, the processor begins at step 501 of entering data to obtain characterization information related to a process performed by the semiconductor processing tool 102. The data input at step 501 is described with reference to step 201 of FIG. 2 if the input data only allows the simulation of the first principles to provide simulation results used to characterize the process performed by the semiconductor processing tool. It may be one of the data types. Thus, the input data may be data related to the physical attributes of the tool / tool environment, the process performed on the semiconductor wafer by the tool, or the results of such a process. In addition, the input data of step 501 may be input directly from a physical sensor or metrology tool coupled to the simulation processor 104 of the first principles, or indirectly from a manual input device or database. In addition, data may be input from a simulation module that provides virtual sensor readings, as described with reference to FIG. 4. When data is indirectly input by a manual input device or database, the data may be data recorded from a previously executed process, such as sensor data from a previously executed process. Alternatively, the data may be set by the simulation operator as "most famous input parameters" for a particular simulation, which may or may not be related to the data collected during the process. The type of input data input by the processing tool generally depends on the predetermined characterization data to be obtained.

입력 데이터를 입력하는 이외에, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)는, 단계 503으로써 나타낸 바와 같이, 프로세스를 특징짓기 위한 제 1 원리들의 물리적 모델도 입력한다. 단계 503은 모델에 의해 모델링되는 도구의 물리적 속성들 뿐만 아니라, 반도체 프로세싱 도구(102)에 의해 수행되는 프로세스에 대한 특성화 데이터를 획득하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한, 통상적으로 소프트웨어로 체계화되는, 제 1 원리들의 기본 방정식들을 입력하는 단계를 포함한다. 단계 503의 제 1 원리들의 물리적 모델은 외장형 메모리 또는 프로세서에 통합되어 있는 내장형 메모리 장치로부터 프로세서로 입력될 수 있다. 또한, 단계 503이 도 5에는 단계 501에 수반되는 것으로 도시되어 있지만, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)가 이러한 단계들을 동시에 또는 도 5에 도시된 순서의 반대로 수행할 수도 있다는 것을 이해할 수 있어야 한다. In addition to inputting the input data, the simulation processor 108 of the first principles also inputs a physical model of the first principles to characterize the process, as indicated by step 503. Step 503 is typically organized in software, which is necessary to perform simulations of the first principles to obtain characterization data for the process performed by the semiconductor processing tool 102 as well as the physical properties of the tool modeled by the model. Inputting the basic equations of the first principles. The physical model of the first principles of step 503 may be input into the processor from an external memory or an internal memory device integrated into the processor. Furthermore, although step 503 is shown in FIG. 5 as accompanying step 501, it should be understood that the simulation processor 108 of the first principles may perform these steps simultaneously or in reverse order shown in FIG. 5. .

단계 505에서는, 도 1의 프로세서(108)와 같은, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서가 단계 501의 입력 데이터 및 단계 503의 제 1 원리들의 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 실행하고 프로세스를 특징짓는데 사용되는 시뮬레이션 결과를 제공한다. 단계 505는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 상이한 시간에, 또는 동시적으로 수행될 수 있다. 도구 프로세스와 비동시적으로 실행되는 시뮬레이션들은 동일하거나 유사한 프로세스 조건들을 가진 선행 프로세스 실행들로부터 저장된 초기 및 경계 조건들을 사용할 수 있다. 도 2를 참조하여 상기한 바와 같이, 이것은, 시뮬레이션이 웨이퍼 프로세스보다 느리게 실행될 때의 경우들에서 적합하고, 웨이퍼 카세트들간의 시간과 심지어 도구 셧다운 들 동안의 시간도, 예를 들어, 시뮬레이션 모듈이 필요한 측정치들을 풀어내도록 하기 위한 예방 유지 보수를 위해 사용될 수 있다. In step 505, a simulation processor of the first principles, such as processor 108 of FIG. 1, performs a simulation of the first principles and characterizes the process using a physical model of the input data of step 501 and the first principles of step 503. Provide the simulation results used. Step 505 may be performed at a different time or concurrently with the process performed by the semiconductor processing tool. Simulations run asynchronously with the tooling process may use stored initial and boundary conditions from preceding process runs with the same or similar process conditions. As noted above with reference to FIG. 2, this is appropriate in cases where the simulation runs slower than the wafer process, and the time between wafer cassettes and even during tool shutdowns, for example, requires a simulation module. Can be used for preventive maintenance to allow measurements to be released.

제 1 원리들의 시뮬레이션이 반도체 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 실행될 경우, 제 1 원리들의 시뮬레이션은 시뮬레이션에 의해 수행되는 시험적 프로세스에 의해 테스트되는 동일하거나 상이한 파라미터에 대한 특성화 데이터를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1 원리들의 시뮬레이션은 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 시험적 프로세스의 설계에 의해 테스트되는 파라미터에 대한 변경들을 제공하도록 수행될 수 있다. 다른 방법으로, 제 1 원리들의 시뮬레이션은 반도체 프로세싱 도구에서 수행되는 시도에서 테스트되는 파라미터와는 상이한 파라미터에 대한 특성화 데이터를 제공할 수도 있다. If the simulation of the first principles is run concurrently with the process performed by the semiconductor tool, the simulation of the first principles may provide characterization data for the same or different parameters that are tested by the experimental process performed by the simulation. have. For example, the simulation of the first principles can be performed to provide changes to the parameter tested by the design of the experimental process performed by the semiconductor processing tool. Alternatively, the simulation of the first principles may provide characterization data for a parameter different from the parameter tested in an attempt to be performed in the semiconductor processing tool.

일단 단계 505에서 시뮬레이션이 실행되고 나면, 시뮬레이션 결과는, 단계 507에 나타낸 바와 같이, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓기 위한 데이터 세트의 일부로서 사용된다. 상기한 바와 같이, 시뮬레이션 결과들의 특성화 데이터로서의 이러한 사용은 프로세서를 특징짓기 위한 시험적 접근 방법의 설계에 필요한 시간 소모적이며 값비싼 실험들에 대한 필요를 크게 감소시키거나 제거한다. 특성화 데이터 세트는 도구에 의해 수행되는 차후 프로세스에서의 사용을 위해 라이브러리에 저장될 수 있다. Once the simulation is run in step 505, the simulation results are used as part of the data set to characterize the process performed by the semiconductor processing tool, as shown in step 507. As mentioned above, this use as characterization data of simulation results greatly reduces or eliminates the need for time-consuming and expensive experiments required for the design of an experimental approach to characterizing a processor. The characterization data set can be stored in a library for use in subsequent processes performed by the tool.

또한, 본 발명의 제 1 원리들의 온-툴 시뮬레이션 기능은 오류 검출 및 프로세스 제어를 제공하는데도 사용될 수 있다. 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 오류 검출 및 프로세스 제어를 위한 기존 방법들은 대부분이 사실상 확률적이다. 이러한 방법들은, 도구의 오퍼레이팅 파라미터들 모두를 변경하면서 다수의 프로세스 실행들을 수행하는 부담을 수반하는 실험적 설계 방법을 요한다. 이러한 프로세스 실행들의 결과들은, 반도체 프로세싱 도구의 프로세스를 감지하거나 제어하기 위해, 룩업, 내삽, 외삽, 민감도 분석 등에 사용되는 데이터베이스에 기록된다. In addition, the on-tool simulation function of the first principles of the present invention can also be used to provide error detection and process control. Most existing methods for error detection and process control for processes performed by semiconductor processing tools are virtually stochastic. These methods require an experimental design method that involves the burden of performing multiple process executions while changing all of the operating parameters of the tool. The results of these process executions are recorded in a database used for lookup, interpolation, extrapolation, sensitivity analysis, etc. to detect or control the process of the semiconductor processing tool.

그러나, 이러한 확률적 방법들이 광범위하게 변하는 동작 조건들하에서 도구를 안전하게 감지하고 제어할 수도 있도록 하기 위해서는, 데이터베이스가 모든 동작 조건들을 커버하기에 충분할 정도로 광범위해야 하는데, 이로 인해, 데이터베이스를 발생시키는 것이 부담이 된다. 본 발명의 제 1 원리들의 온-툴 시뮬레이션 기능은 이러한 데이터베이스의 생성을 전혀 요하지 않는데, 정확한 작업 모델들 및 정확한 입력 데이터가 주어질 경우, 프로세스 조건들에 대한 도구 응답이 물리적인 제 1 원리들로부터 직접적으로 그리고 정확하게 예측되기 때문이다. 그러나, 상이한 동작 조건들에 따른 더 많은 실행-시간 정보가 이용 가능해짐에 따라, 통계적 방법들이 작업 모델들 및 입력 데이터를 개선하는데 여전히 사용될 수도 있지만, 이러한 정보를 갖는 것이 프로세스 감지 및 제어 기능을 위해 본 발명에 의해 요구되는 것은 아니다. 실제로, 프로세스 모델은, 프로세스 모델을 사용해 그러한 공지의 경험적 솔루션들을, 경험적 결과들이 물리적으로 형성되지 않는 "솔루션들"로 확장하는 것에 의해, 프로세스가 경험적으로 제어될 수 있는 기초를 제공할 수 있다. 따라서, 일 실시예의 본 발명은 공지의 (즉, 물리적으로 관찰된) 솔루션들을 제 1 원리들의 시뮬레이션 모듈 솔루션들로써 보완하는 것에 의해 프로세스 도구를 경험적으로 특징짓는데, 시뮬레이션 모듈 솔루션들은 공지의 솔루션들과 모순되지 않는다. 궁극적으로, 좀더 양호한 통계학들이 개발됨에 따라, 시뮬레이션 모듈 솔루션들은 경험적 솔루션들의 데이터베이스에 의해 대체될 수 있다. However, in order for these probabilistic methods to be able to safely detect and control the tool under widely varying operating conditions, the database must be wide enough to cover all operating conditions, which creates a burden. Becomes The on-tool simulation function of the first principles of the present invention does not require the creation of such a database at all, and given the correct working models and the correct input data, the tool response to process conditions is directly from the physical first principles. And is predicted precisely. However, as more run-time information is available for different operating conditions, statistical methods may still be used to improve the work models and input data, but having this information is for process detection and control functions. It is not required by the present invention. Indeed, the process model can provide a basis by which a process can be empirically controlled by extending such known empirical solutions into "solutions" in which empirical results are not physically formed. Thus, one embodiment of the present invention empirically characterizes a process tool by complementing known (ie, physically observed) solutions with simulation module solutions of the first principles, which simulation module solutions contradict known solutions. It doesn't work. Ultimately, as better statistics are developed, simulation module solutions can be replaced by a database of empirical solutions.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 원리들의 온-툴 시뮬레이션은 데이터베이스의 생성 또는 데이터베이스로의 액세스를 요하지 않는데, 프로세스 조건들에 대한 도구 응답이 제 1 원리들로부터 직접적으로 예측되기 때문이다. 상이한 동작 조건들에 따른 더 많은 실행 시간 정보가 이용 가능해짐에 따라, 통계 방법들이 작업 모델들 및 입력 데이터를 개선하는데 여전히 사용될 수도 있지만, 이러한 정보를 갖는 것이 프로세스 감지 및 제어와 오류 정정을 위해 이 실시예에서 요구되는 것은 아니다. In one embodiment of the present invention, on-tool simulation of the first principles does not require the creation of a database or access to the database, since the tool response to process conditions is directly predicted from the first principles. As more execution time information is available for different operating conditions, statistical methods may still be used to improve the work models and input data, but having this information is useful for process detection and control and error correction. It is not required in the examples.

도 6은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은 APC(advanced process control) 인프라스트럭처(604)에 커플링되어 있는 프로세스 도구(602)를 포함하는데, APC 인프라스트럭처(604)는 시뮬레이션 모듈(606), APC 컨트롤러(608), 및 라이브러리(610)를 포함한다. 또한, APC 인프라스트럭처(604)에는 계측 도구(612) 및 원격 컨트롤러(614)도 커플링되어 있다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 라이브러리(610)는 솔루션 데이터베이스(616) 및 그리드 데이터베이스(618;grid database)를 포함할 수 있다. 6 is a block diagram of a system for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. As can be seen in this figure, the system includes a process tool 602 coupled to an advanced process control (APC) infrastructure 604, where the APC infrastructure 604 includes a simulation module 606, APC A controller 608, and a library 610. Also coupled to the APC infrastructure 604 is a metrology tool 612 and a remote controller 614. As can be seen in FIG. 6, the library 610 may include a solution database 616 and a grid database 618.

프로세스 도구(602)는 도 1을 참조하여 설명된 반도체 프로세싱 도구(102)로 서 구현될 수 있다. 따라서, 프로세스 도구(602)는, 예를 들어, 재료 프로세싱 시스템, 에칭 시스템, 감광성 수지막 스핀 코팅 시스템, 리소그래피 시스템, 절연 코팅 시스템, 증착 시스템 시스템, 열적 어닐링을 위한 RTP(rapid thermal processing) 시스템, 및/또는 배치 확산로(batch diffusion furnace) 또는 여타의 적합한 반도체 제조 프로세싱 시스템일 수 있다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 프로세스 도구(602)는, 다음에서 부연되는 바와 같이, 시뮬레이션 모듈(606)에 데이터를 제공하고 APC 컨트롤러(608)로부터 제어 데이터를 수신한다. 또한, 프로세스 도구(602)는, 프로세스 결과들의 정보를 시뮬레이션 모듈(606)에 제공하는 계측 도구(612)에도 커플링되어 있다. Process tool 602 may be implemented as semiconductor processing tool 102 described with reference to FIG. 1. Thus, the process tool 602 is, for example, a material processing system, an etching system, a photosensitive resin film spin coating system, a lithography system, an insulation coating system, a deposition system system, a rapid thermal processing (RTP) system for thermal annealing, And / or a batch diffusion furnace or other suitable semiconductor fabrication processing system. As can be seen in FIG. 6, the process tool 602 provides data to the simulation module 606 and receives control data from the APC controller 608, as further described below. Process tool 602 is also coupled to metrology tool 612 that provides information on process results to simulation module 606.

시뮬레이션 모듈(606)은 컴퓨터, 워크스테이션, 또는 도구(602)에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 실행할 수 있는 여타의 프로세싱 장치이므로, 도 3을 참조하여 설명된 시뮬레이션 모듈(302)로서 구현될 수 있다. 따라서, 시뮬레이션 모듈(602)은 도 1을 참조하여 설명된 제 1 원리들의 물리적 모델(106) 및 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108) 뿐만 아니라, 제 1 원리들의 시뮬레이션들을 실행해 프로세스를 제어하는데 도움이 될 수 있는 임의의 다른 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 도 6의 실시예에서, 시뮬레이션 모듈(606)은 도구(602)에서의 하나 이상의 진단들로부터 시뮬레이션 모델 실행 동안의 프로세싱 및 후속 사용을 위한 도구 데이터를 수신하도록 구성된다. 도구 데이터는 상기한 유체의 기계적 데이터, 전기적 데이터, 화학적 데이터, 열 역학적 데이터, 또는 도 1 및 도 2를 참조하여 상술된 임의의 입력 데이터를 포 함할 수 있다. 도 6의 실시예에서, 도구 데이터는 시뮬레이션 모듈(606)에서 실행될 모델을 위한 경계 조건들 및 초기 조건들을 판정하는데 이용될 수 있다. 모델은 유로들(flow fields), 전-자계들, 온도 필드들, 화학적 성질, 표면의 화학적 성질(즉, 에칭면의 화학적 성질 또는 증착면의 화학적 성질) 등을 계산하기 위해, 예를 들어, 상기한 ANSYS, FLUENT, 또는 CFD-ACE+ 코드들을 포함할 수 있다. 제 1 원리들로부터 개발되는 모델들은, 도구의 프로세스 제어를 위한 입력을 제공하기 위해 프로세싱 시스템내의 세부 사항들을 결정할 수 있다. The simulation module 606 is another processing device capable of executing simulation techniques of the first principles to control the process performed by the computer, workstation, or the tool 602, and thus the simulation module described with reference to FIG. And may be implemented as 302. Accordingly, the simulation module 602 executes simulations of the first principles as well as the physical model 106 of the first principles and the simulation processor 108 of the first principles described with reference to FIG. 1 to help control the process. Any other hardware and / or software that may be. In the embodiment of FIG. 6, the simulation module 606 is configured to receive tool data for processing and subsequent use during simulation model execution from one or more diagnostics in the tool 602. The instrument data may include mechanical data, electrical data, chemical data, thermodynamic data of the fluid described above, or any input data described above with reference to FIGS. 1 and 2. In the embodiment of FIG. 6, the tool data may be used to determine boundary conditions and initial conditions for the model to be executed in the simulation module 606. The model can be used to calculate flow fields, electro-magnetic fields, temperature fields, chemical properties, chemical properties of the surface (i.e., chemical properties of the etching surface or deposition surface chemicals), for example, It may include the ANSYS, FLUENT, or CFD-ACE + codes. Models developed from the first principles can determine details within the processing system to provide input for process control of the tool.

APC 컨트롤러(608)는, 시뮬레이션 모듈(606)로부터 시뮬레이션 결과를 수신하고 시뮬레이션 결과를 이용해 도구(602)에서 수행되는 프로세스의 프로세스 조정/정정을 위한 제어 방법을 구현하기 위해, 시뮬레이션 모듈(606)에 커플링되어 있다. 예를 들어, 조정은 프로세서의 불균일들을 정정하도록 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 프로세스 도구(602)에서 현재적으로 실행되는 프로세스를 위한 프로세스 솔루션에 집중하여, 시뮬레이션 모듈(606)에서 하나 이상의 섭동 솔루션들(perturbation solutions)이 실행된다. 그 다음, 섭동 솔루션들은 정정을 적용하기 위한 n-차원 공간내에서의 방향을 판정하기 위해, 예를 들어, SD(steepest decent) 방법(Numerical Methods, Dahlquist & Bjorck, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1974, p. 441; Numerial Recipes, Press et al., Cambridge University Press, Cambridge, 1989, pp. 289-306)과 같은 비선형적 최적화 방식에 이용될 수 있다. 그 다음, APC 컨트롤러(608)에 의해 프로세스 도구(602)상에 정정이 구현될 수 있다. 예를 들어, 시뮬레이션의 현재 실행으로부 터의 도구 데이터(즉, 물리적 센서 데이터) 또는 결과들 중 하나 이상은, 프로세싱 시스템이, 현재의 초기/경계 조건들이 주어진 기판을 덮는 불균일한 정압 필드를 보인다는 것을 지시할 수 있다. 반대로, 이러한 불균일은, 도량화 도구에 의해, 기판에 대해 측정되는 기판 프로세스의 성능을 정량화하는데 사용되는 메트릭, 즉, 임계 치수, 특징 깊이, 필름 두께 등에 대해 관찰되는 불균일에 기여할 수 있다. 입력 파라미터들을 시뮬레이션의 현재 실행에 섭동하는 것에 의해, 정압 불균일을 제거하거나 감소시키기 위해 취해질 최선의 "경로"를 판정하기 위한 한 세트의 섭동 솔루션들이 획득될 수 있다. 예를 들어, 프로세스를 위한 입력 파라미터들은 압력, (플라즈마를 발생시키기 위해 전극으로 전달되는) 전력, 가스 유속 등을 포함할 수 있다. 한번에 하나의 입력 파라미터들을 섭동하면서 다른 모든 입력 파라미터들을 일정하게 유지하는 것에 의해, 앞서 식별된 최적화 방식에 이용되어 프로세스 불균일을 정정하기에 적합한 정정값을 유도할 수 있는 민감도 행렬(sensitivity matrix)이 형성될 수 있다. The APC controller 608 receives the simulation results from the simulation module 606 and uses the simulation results to implement a control method for process adjustment / correction of the processes performed in the tool 602. It is coupled. For example, the adjustment may be performed to correct for nonuniformities in the processor. In one embodiment of the present invention, one or more perturbation solutions are executed in the simulation module 606, focusing on the process solutions for the process currently executed in the process tool 602. Perturbation solutions are then used, for example, to determine the direction in n-dimensional space for applying correction, for example, the method of deepest decent (SD) methods (Numerical Methods, Dahlquist & Bjorck, Prentice-Hall, Inc., Englewood). Cliffs, NJ, 1974, p. 441; Numerial Recipes, Press et al., Cambridge University Press, Cambridge, 1989, pp. 289-306). Corrections may then be implemented on process tool 602 by APC controller 608. For example, one or more of the tool data (ie physical sensor data) or results from the current run of the simulation shows that the processing system exhibits a non-uniform static pressure field covering the substrate given the current initial / boundary conditions. Can direct. Conversely, this non-uniformity may contribute to the non-uniformity observed by the metrology tool with respect to the metrics used to quantify the performance of the substrate process measured for the substrate, ie critical dimensions, feature depths, film thickness, and the like. By perturbing the input parameters into the current run of the simulation, a set of perturbation solutions can be obtained to determine the best "path" to be taken to eliminate or reduce the static pressure unevenness. For example, input parameters for the process may include pressure, power (delivered to the electrode to generate plasma), gas flow rate, and the like. By perturbing one input parameter at a time and keeping all other input parameters constant, a sensitivity matrix can be formed that can be used in the optimization scheme identified above to derive a correction value suitable for correcting process unevenness. Can be.

본 발명의 다른 실시예에서, 시뮬레이션 결과들은, 그 내용이 여기에 참조로써 포함되어 있는 "Method of detecting, identifying, and correcting process performance"라는 명칭의 계류 중인 미국 특허출원 제 60/343174호에서 설명된 바와 같이 공식화되는 PCA(principal components analysis) 모델과 함께 이용된다. 거기에서는, 다변수 분석(즉, PCA)을 사용해, 시뮬레이션된 서명(즉, 시뮬레이션 모델 결과들의 공간 성분들)과 하나 이상의 제어 가능한 프로세스 파라미터 세트간의 관계가 판정될 수 있다. 이 관계는 프로세스 성능 파라미터(즉, 모델 결과)에 대응되는 데이터 프로파일을 향상시키는데 이용될 수 있다. 원리 성분들의 분석은 반도체 프로세싱 도구의 시뮬레이션에 대한 결과(또는 예측되는 출력)의 공간 성분들과 하나 이상의 제어 변수(또는 입력 파라미터)의 세트간의 관계를 판정한다. 판정된 관계는 시뮬레이션된 결과(또는 이용 가능하다면 측정된 결과)의 불균일을 향상(또는 감소)시키기 위해 공간 성분의 크기를 최소화하기 위한 하나 이상의 제어 변수(또는 입력 파라미터)에 대한 정정을 판정하는데 이용된다. In another embodiment of the present invention, simulation results are described in pending US patent application Ser. No. 60/343174, entitled "Method of detecting, identifying, and correcting process performance", the contents of which are incorporated herein by reference. It is used with a principal components analysis (PCA) model that is formulated as follows. There, using multivariate analysis (ie, PCA), the relationship between the simulated signature (ie, spatial components of the simulation model results) and one or more controllable process parameter sets can be determined. This relationship can be used to improve the data profile corresponding to the process performance parameters (ie, model results). Analysis of the principle components determines the relationship between the spatial components of the result (or predicted output) for the simulation of the semiconductor processing tool and the set of one or more control variables (or input parameters). The determined relationship is used to determine corrections to one or more control variables (or input parameters) to minimize the size of the spatial component to improve (or reduce) the non-uniformity of the simulated results (or measured results if available). do.

상기한 바와 같이, 도 6의 시뮬레이션 모듈(606)에 커플링되어 있는 라이브러리(610)는 솔루션 데이터베이스(616) 및 그리드 데이터베이스(618)를 포함하도록 구성된다. 솔루션 데이터베이스(616)는 솔루션들의 대략적인 n-차원 데이터베이스를 포함할 수 있으므로, 그에 의해, n-차원 공간의 차수 n은 소정의 솔루션 알고리즘을 위한 독립 파라미터들의 수에 의해 지배된다. 시뮬레이션 모듈(606)이 소정의 프로세스 실행을 위한 도구 데이터를 검색할 때, 라이브러리(610)는 모델 입력에 기초해 가장 적합한 솔루션을 판정하도록 검색될 수 있다. 이 솔루션은 본 발명에 따른 후속의 제 1 원리들의 시뮬레이션을 위한 초기 조건으로서 사용됨으로써, 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해 시뮬레이션 모듈에 의해 수행되어야 하는 반복들의 수를 감소시킬 수 있다. 각각의 모델 실행과 함께, 새로운 솔루션이 솔루션 데이터베이스(616)에 추가될 수 있다. 부가적으로, 그리드 데이터베이스(618)는 하나 이상의 그리드 세트들을 포함함으로써, 그에 의해, 각각의 그리드 세트가 소정의 프로세스 도구 또는 프로세스 도구 기하 구조를 어드레싱할 수 있다. 각각의 그리드 세트는 대략적인 것에서부터 미세한 것에 이르는, 상이한 그리드 솔루션 들을 갖춘 하나 이상의 그리드들을 포함할 수 있다. 그리드들의 선택은, 멀티-그리드 기술들을 수행하는 것에 의해(즉, 대략적 그리드상의 시뮬레이션 결과를 풀어내고, 좀더 미세한 그리드상의 솔루션이 수반되며, 최고로 미세한 그리드상의 솔루션 등이 수반되는 것에 의해) 솔루션 시간을 감소시키는데 이용될 수 있다. As noted above, the library 610 coupled to the simulation module 606 of FIG. 6 is configured to include a solution database 616 and a grid database 618. The solution database 616 may comprise an approximate n-dimensional database of solutions, whereby the order n of the n-dimensional space is governed by the number of independent parameters for a given solution algorithm. When the simulation module 606 retrieves tool data for executing a given process, the library 610 may be searched to determine the best solution based on model input. This solution can be used as an initial condition for the simulation of subsequent first principles according to the invention, thereby reducing the number of iterations that must be performed by the simulation module to provide a simulation result. With each model run, a new solution can be added to the solution database 616. Additionally, grid database 618 includes one or more grid sets, whereby each grid set can address a given process tool or process tool geometry. Each grid set may include one or more grids with different grid solutions, ranging from coarse to fine. The selection of grids can be achieved by performing multi-grid techniques (i.e. solving the simulation results on the approximate grid, entailing solutions on a finer grid, involving solutions on the finest grid, etc.) It can be used to reduce.

계측 도구(612)는, 에칭 속도, 증착 속도, 에칭 선택도(제 2 재료가 에칭되는 속도에 대해 제 1 재료가 에칭되는 속도의 비), 에칭 임계 치수(예를 들어, 특징의 길이 또는 너비), 에칭 특징의 이방성(예를 들어, 에칭 특징의 측벽 프로파일), 필름 특성(예를 들어, 필름 스트레스, 다공도 등), 마스크(예를 들어, 감광성 수지막)의 필름 두께, 마스크(예를 들어, 감광성 수지막(의 패턴 임계 치수, 또는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 임의의 다른 파라미터와 같은 프로세스 성능 파라미터들을 측정하도록 구성될 수 있다. 원격 컨트롤러(612)는 모델 솔버 파라미터들(model solver parameters;즉, 솔버 파라미터 업데이트들), 솔루션 상태, 모델 솔루션들, 및 솔루션 수렴 이력을 포함하는 정보를 시뮬레이션 모듈(606)과 교환한다. The metrology tool 612 includes an etch rate, a deposition rate, an etch selectivity (ratio of the rate at which the first material is etched relative to the rate at which the second material is etched), an etching threshold dimension (eg, a length or width of the feature ), Anisotropy of etching features (eg, sidewall profiles of etching features), film properties (eg, film stress, porosity, etc.), film thickness of masks (eg, photosensitive resin films), masks (eg For example, it may be configured to measure process performance parameters such as the pattern critical dimension of the photosensitive resin film (or any other parameter for the process performed by the semiconductor processing tool. The remote controller 612 may be configured with model solver parameters ( Exchange information with the simulation module 606, including model solver parameters (ie, solver parameter updates), solution status, model solutions, and solution convergence history.

도 7은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 흐름도는, 프로세스 도구(602)와 같은, 프로세스 도구내에서 기판 또는 기판들의 배치(batch)를 프로세싱하기 위한 단계 702로써 시작하는 것으로 제시된다. 단계 704에서는, 도구 데이터가 입력으로서 측정되어, 시뮬레이션 모듈(606)과 같은, 시뮬레이션 모듈로 제공된다. 다음으로는, 단계 706에 나타 낸 바와 같이, 모델을 설정하기 위한 경계 조건들 및 초기 조건들이 시뮬레이션 모듈에 대한 제 1 원리들의 물리적 모델에 부과된다. 단계 708에서는, 제 1 원리들의 물리적 모델이 실행되어 도 6의 APC 컨트롤러(608)와 같은 컨트롤러로 출력되는 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과들을 제공한다. 다음으로, 컨트롤러는, 단계 710에 나타낸 바와 같이, 시뮬레이션 결과로부터 제어 신호를 판정한다. 예를 들어, 실행간 또는 배치(batch)간의 언제든, 오퍼레이터는 APC 컨트롤러(608)내에서 이용될 제어 알고리즘을 선택할 기회를 가진다. 예를 들어, APC 컨트롤러는 프로세스 모델 섭동 결과들 또는 PCA 모델 결과들을 이용할 수 있다. 실행간 또는 배치간에서, 프로세스는, 단계 712에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 결과들을 사용하는 컨트롤러에 의해 조정/정정될 수 있다. 7 is a flowchart illustrating a process for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. The flow chart is shown beginning with step 702 for processing a substrate or batch of substrates within a process tool, such as process tool 602. In step 704, the tool data is measured as input and provided to a simulation module, such as simulation module 606. Next, as shown in step 706, boundary conditions and initial conditions for establishing the model are imposed on the physical model of the first principles for the simulation module. In step 708, a physical model of the first principles is executed to provide simulation results of the first principles output to a controller, such as APC controller 608 of FIG. 6. Next, as shown in step 710, the controller determines the control signal from the simulation result. For example, at any time between executions or batches, the operator has the opportunity to select a control algorithm to be used within the APC controller 608. For example, the APC controller can use process model perturbation results or PCA model results. Between executions or batches, the process may be adjusted / corrected by the controller using the simulation results, as shown in step 712.

본 발명의 다른 실시예에서는, 프로세스 도구에 의해 수행되는 프로세스의 제어를 제공하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션과 함께 경험 모델이 사용될 수도 있다. 도 8은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들 및 경험 모델을 사용해, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은, 시뮬레이션 모듈(806) 및 APC 컨트롤러(808)를 포함하는 APC 인프라스트럭처(804)에 커플링되어 있는 프로세스 도구(802)를 포함한다. 또한, APC 인프라스트럭처(804)는 계측 도구(812) 및 원격 컨트롤러(814)에도 커플링되어 있다. 이러한 항목들은, 도 8의 항목들이 부가적으로 경험 모델을 고려하여 동작하도록 구성되어 있다는 것을 제외하면, 도 6을 참조하여 논의된 대응 항목들과 유사하다. 따라서, 이러한 유사 항목들은 도 8과 관련하여 설명되지 않는다. In another embodiment of the present invention, an empirical model may be used in conjunction with the simulation of the first principles to provide control of the process performed by the process tool. 8 is a block diagram of a system for controlling a process performed by a semiconductor processing tool using simulation techniques and empirical models of first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. As can be seen in this figure, the system includes a process tool 802 coupled to an APC infrastructure 804 that includes a simulation module 806 and an APC controller 808. APC infrastructure 804 is also coupled to metrology tool 812 and remote controller 814. These items are similar to the corresponding items discussed with reference to FIG. 6 except that the items of FIG. 8 are additionally configured to operate in consideration of the empirical model. Thus, these similar items are not described with respect to FIG. 8.

도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은, 시뮬레이션 모듈(806)에 커플링되어 모듈(806)로부터 시뮬레이션 결과를 수신하도록 구성되어 있는 모델 분석 프로세서(840)를 포함한다. 도 8의 실시예에서, 모델 분석은 치수화되지 않은 시뮬레이션 결과들(non-dimensionalization of the simulation results)로부터의 경험 모델 구성을 포함한다. 시뮬레이션 결과들이 실행간 또는 배치간 기반으로 수신됨에 따라, 경험 모델이 구성되어 경험 모델 라이브러리(842)에 저장된다. 예를 들어, 프로세스 도구(802)는 수율 램프(yield ramp)를 통한 프로세스 개발에서 대량 생산에 이르는 프로세스 사이클들의 이력을 경험한다. 이러한 프로세스 사이클들 동안, 도구의 프로세스 챔버는 챔버 적격화 및 순화(chamber qualification and seasoning)를 통한 "클린(claen)" 챔버로부터 챔버 클리닝 및 유지 보수에 선행하는 "낡은(aged)" 챔버로 진행한다. 수차례의 유지 보수 사이클들 이후에, 경험 모델은 특정한 프로세스 도구 및 그와 연관된 프로세스에 대응되는 파라미터 공간에 대해 통계적으로 충분한 샘플을 포함하도록 진화할 수 있다. 다시 말해, 클리닝 사이클들, 프로세스 사이클들, 및 유지 보수 사이클들을 통해, 도구(802)는 (시뮬레이션 모듈의 도움으로) 파라미터 공간의 경계들을 근본적으로 판정한다. 궁극적으로, 라이브러리(842)에 저장되어 있는 진화된 경험 모델은 제 1 원리들의 시뮬레이션에 기초하는 일반적으로 좀더 프로세스 집약적인 모델을 대체할 수 있으며, APC 컨트롤러에 프로세스 조정/정정을 위한 입력을 제공할 수 있다. As can be seen in FIG. 8, the system includes a model analysis processor 840 coupled to the simulation module 806 and configured to receive simulation results from the module 806. In the embodiment of FIG. 8, model analysis includes empirical model construction from non-dimensionalization of the simulation results. As simulation results are received on a run-to-batch basis, an experience model is constructed and stored in the experience model library 842. For example, process tool 802 experiences a history of process cycles from process development through yield ramp to mass production. During these process cycles, the process chamber of the tool proceeds from the "claen" chamber through chamber qualification and seasoning to the "aged" chamber preceding chamber cleaning and maintenance. . After several maintenance cycles, the empirical model can evolve to include a statistically sufficient sample for the parameter space corresponding to a particular process tool and its associated process. In other words, through cleaning cycles, process cycles, and maintenance cycles, the tool 802 essentially determines the boundaries of the parameter space (with the help of the simulation module). Ultimately, the evolved empirical model stored in the library 842 may replace a generally more process intensive model based on the simulation of the first principles, providing input to the APC controller for process tuning / correction. Can be.

도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 원격 컨트롤러(814)는 경험 모델의 진화를 모니터링하기 위해, 그리고 시뮬레이션 모듈 컨트롤러 입력을 오버라이드하고 경험 모델 컨트롤러 입력을 선택하기 위한 판정들을 수행하기 위해, 경험 모델 라이브러리(842)에 커플링될 수 있다. 또한, 계측 도구(814)는, 마찬가지로, 경험 모델 데이터베이스에 교정을 위한 입력을 제공하기 위해 경험 모델 데이터베이스에 커플링될 수 있다(접속은 도시되어 있지 않음). As can be seen in FIG. 8, the remote controller 814 can be used to monitor the evolution of the experience model, and to perform decisions to override the simulation module controller input and select the experience model controller input. 842 may be coupled. In addition, the metrology tool 814 can likewise be coupled to the experience model database to provide input for calibration to the experience model database (connections not shown).

도 9는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들 및 경험 모델을 사용해, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 흐름도는, 프로세스 도구(802)와 같은, 프로세스 도구내에서 기판 또는 기판들의 배치(batch)를 프로세싱하기 위한 단계 902로써 시작하는 것으로 제시된다. 단계 904에서는, 도구 데이터가 측정되어 시뮬레이션 모듈(806)과 같은 시뮬레이션 모듈로의 입력으로서 제공된다. 다음으로는, 단계 906에서 나타낸 바와 같이, 모델을 설정하기 위해 시뮬레이션 모듈에 대한 제 1 원리들의 물리적 모델에 경계 조건들 및 초기 조건들이 부과된다. 단계 908에서는, 제 1 원리들의 물리적 모델이 실행되어, 단계 910에 도시된 바와 같이, 경험 모델의 분석 및 구성을 위해 출력되는 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과들을 수행한다. 9 is a flowchart illustrating a process for controlling a process performed by a semiconductor processing tool, using simulation techniques and empirical models of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. The flow chart is shown beginning with step 902 for processing a substrate or batch of substrates within a process tool, such as process tool 802. In step 904, the tool data is measured and provided as input to a simulation module, such as simulation module 806. Next, as shown in step 906, boundary conditions and initial conditions are imposed on the physical model of the first principles for the simulation module to set up the model. In step 908, a physical model of the first principles is executed to perform simulation results of the first principles output for analysis and construction of the empirical model, as shown in step 910.

예를 들어, 실행간 또는 배치(batch)간의 언제든, 오퍼레이터는 제 1 원리들의 시뮬레이션 또는 경험 모델에 기초해 프로세스 제어를 선택할 기회를 가진다. 경험 모델 구축의 소정 시점에서, 오퍼레이터는, 그 시점에서 데이터의 라이브러리 및 내삽/외삽 방식들을 사용해 도구 데이터의 소정 세트에 대한 컨트롤러 입력을 빠르게 추출할 수 있는 경험 모델을 선호하여, 제 1 원리들의 시뮬레이션 모두를 오버라이드할 것을 선택할 수도 있다. 따라서, 판정 블록(912)은 프로세스를 제어하는데 제 1 원리들의 시뮬레이션을 사용할 것인지 아니면 경험 모델을 사용할 것인지를 판정한다. 단계 912에서 오버라이드가 판정되지 않을 경우, 프로세스는, APC 컨트롤러가 시뮬레이션 결과로부터 제어 신호를 판정하는 단계 914에서 계속된다. 모델 오버라이드가 선택될 경우, APC 컨트롤러는, 단계 916에 나타낸 바와 같이, 경험 모델로부터 제어 신호를 판정한다. 다른 실시예에서는, 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과들과 경험 모델링의 조합이 APC 컨트롤러에 의해 프로세스를 제어하는데 사용될 수 있다. 단계 918로써 나타낸 바와 같이, 프로세스는 단계 914에 나타낸 모델 출력 또는 단계 916에 나타낸 경험 모델 출력을 사용해 컨트롤러에 의해 조정/정정될 수 있다. 따라서, 도 9의 프로세스는 경험 모델의 현장 구성(in-situ construction) 방법을 나타내고, 일단 통계적으로 중요하다면, 경험 모델이 계산 집약적인 시뮬레이션 프로세스 모델을 오버라이드할 수 있다. 프로세스 제어 동안, 요청되는 정정의 일부만을 부여하기 위해, EWMA(exponentially weighted moving average) 필터와 같은, 필터가 이용될 수 있다. 예를 들어, 필터의 적용은 Xnew = (1-λ)Xold + λ(Xpredicted-Xold)의 형태를 취할 수 있는데, 여기에서, Xnew는 소정의 입력 파라미터(제어 변수)에 대한 새로운 값이고, Xold는 소정의 입력 파라미터에 대한 선행(또는 앞서 사용된) 값이며, Xpredjcted는 상술된 기술들 중 하나에 기초해 입력 파라미터에 대해 예상되는 값이고, λ는 0에서 1 사이의 필터 계수이다. For example, at any time between executions or batches, the operator has the opportunity to choose process control based on a simulation or empirical model of the first principles. At some point in the empirical model building, the operator prefers an empirical model that can quickly extract controller input for a given set of tool data using a library of data and interpolation / extrapolation schemes at that point, thereby simulating the first principles. You can also choose to override them all. Thus, decision block 912 determines whether to use a simulation of the first principles or an empirical model to control the process. If no override is determined at step 912, the process continues at step 914 where the APC controller determines the control signal from the simulation result. If model override is selected, the APC controller determines a control signal from the empirical model, as shown in step 916. In another embodiment, a combination of simulation results and empirical modeling of the first principles may be used to control the process by the APC controller. As indicated by step 918, the process may be adjusted / corrected by the controller using the model output shown in step 914 or the empirical model output shown in step 916. Thus, the process of FIG. 9 represents a method of in-situ construction of the experience model, and once statistically significant, the experience model may override a computationally intensive simulation process model. During process control, a filter, such as an exponentially weighted moving average (EWMA) filter, may be used to impart only a portion of the required correction. For example, the application of a filter can take the form X new = (1-λ) X old + λ (X predicted -X old ), where X new is for a given input parameter (control variable). Is a new value, X old is a preceding (or previously used) value for a given input parameter, X predjcted is an expected value for the input parameter based on one of the techniques described above, and λ is between 0 and 1 Is the filter coefficient.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 프로세스 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위해, 제 1 원리들의 시뮬레이션과 함께 오류 검출기/분류기가 사용될 수 있다. 도 10은, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들 및 오류 검출기를 사용해, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은, 시뮬레이션 모듈(1006), APC 컨트롤러(1008) 및 라이브러리(1010)를 포함하는 APC 인프라스트럭처(1004)에 커플링되어 있는 프로세스 도구(1002)를 포함한다. 도 10에 도시되지는 않았지만, 라이브러리(1010)는 솔루션 데이터베이스 및 그리드 데이터베이스를 포함한다. APC 인프라스트럭처(1004)에는 계측 도구(1012) 및 원격 컨트롤러(1014)가 커플링되어 있다. 이들 항목들은, 도 10의 항목들이 부가적으로 오류 검출을 고려하여 동작하도록 구성되어 있다는 점을 제외하면, 도 6과 관련하여 논의된 대응 항목들과 유사하다. 따라서, 이들 유사 항목들은 도 10과 관련하여 설명되지 않는다. In another embodiment of the present invention, an error detector / classifier may be used in conjunction with the simulation of the first principles to control the process performed by the process tool. 10 is a block diagram of a system for controlling a process performed by a semiconductor processing tool, using the error detectors and simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. As can be seen in the figure, the system includes a process tool 1002 coupled to an APC infrastructure 1004 that includes a simulation module 1006, an APC controller 1008, and a library 1010. Although not shown in FIG. 10, library 1010 includes a solution database and a grid database. A metrology tool 1012 and a remote controller 1014 are coupled to the APC infrastructure 1004. These items are similar to the corresponding items discussed in connection with FIG. 6, except that the items of FIG. 10 are additionally configured to operate in consideration of error detection. Accordingly, these similar items are not described with reference to FIG. 10.

도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 시스템은 시뮬레이션 모듈(1006)에 커플링되어, 모듈(1006)로부터 시뮬레이션 결과를 수신하도록 구성되어 있는 오류 검출기(1040)를 포함한다. 예를 들어, 시뮬레이션 모듈(1006)의 출력은 데이터의 프로파일을 포함할 수 있다. 다음으로, 데이터의 프로파일은 오류 검출 장치(1040)에서 수행되는 PLS(partial least squares)와 같은 다변수 분석에 대한 입력으로서 기능할 수 있다. PLS 분석에서는, 도구 섭동 데이터(

Figure 112006024055118-PCT00011
)를 시뮬레이션 결과들 (Ysim)과 실제 결과들(Yreal)간의 차이를 설명하는 프로세스 성능 데이터(
Figure 112006024055118-PCT00012
)와 관련짓는 한 세트의 로딩(또는 상관) 계수들이 정의될 수 있다. As can be seen in FIG. 10, the system includes an error detector 1040 coupled to the simulation module 1006 and configured to receive simulation results from the module 1006. For example, the output of simulation module 1006 can include a profile of data. Next, the profile of the data may serve as an input for multivariate analysis, such as partial least squares (PLS) performed in the error detection apparatus 1040. In PLS analysis, tool perturbation data (
Figure 112006024055118-PCT00011
Process performance data describing the difference between simulation results (Ysim) and actual results (Yreal).
Figure 112006024055118-PCT00012
) A set of loading (or correlation) coefficients can be defined.

예를 들어, PLS를 사용하면, 오류 검출기(1040)에 의해 시뮬레이션 모듈로부터 도구 섭동 데이터의 관측 세트들이 수신된다. 도구 섭동 데이터는, 현재의 모델 솔루션을 중심으로 현장에서 판정되거나 프로세스 모델을 사용해 n-차원의 솔루션 공간내에서 미리 판정된다. n-차원 파라미터 공간의 차수(n)는 솔루션 공간의 독립적인 파라미터들(즉, 압력들, 질량 유량들(mass flow rates), 온도들 등; 다음 참고)의 수에 관계된다. For example, using PLS, observation sets of tool perturbation data are received from the simulation module by the error detector 1040. The instrument perturbation data is determined in the field around the current model solution or in advance in the n-dimensional solution space using the process model. The order n of the n-dimensional parameter space relates to the number of independent parameters of the solution space (ie pressures, mass flow rates, temperatures, etc .; see next).

소정 섭동 세트에 대해, 개개의 섭동 미분들(즉, ∂Y/∂v1, ∂Y/∂v2, ∂Y/∂v3; 여기에서, v1, v2, v3는 상이한 독립 파라미터들이다)이 행렬

Figure 112006024055118-PCT00013
내에 저장된다. 각각의 관측 세트에 대해, 도구 섭동 데이터는 행렬
Figure 112006024055118-PCT00014
의 컬럼으로서 저장될 수 있고, 프로세스 성능 데이터(즉, Ysim-Yreal)는 행렬
Figure 112006024055118-PCT00015
의 컬럼으로서 저장될 수 있다. 따라서, 일단 행렬
Figure 112006024055118-PCT00016
가 구성되고 나면, 각각의 로우는 상이한 섭동 관측을 표현하고 각각의 컬럼은 상이한 도구 데이터 파라미터를 표현한 다. 일단 행렬
Figure 112006024055118-PCT00017
가 구성되고 나면, 각각의 로우는 상이한 관측을 표현하고 각각의 컬럼은 상이한 프로세스 성능 파라미터를 표현한다. 일반적으로, 행렬
Figure 112006024055118-PCT00018
는 m×n 행렬일 수 있고, 행렬
Figure 112006024055118-PCT00019
는 m×p 행렬일 수 있다. 일단 모든 데이터가 행렬들로 저장되고 나면, 데이터는, 원한다면, 평균-중심화(mean-centered) 및/또는 정규화될 수 있다. 행렬의 컬럼에 저장된 데이터를 평균-중심화하는 프로세스는 컬럼 요소들의 평균값을 계산하고 각 요소에서 평균값을 감산하는 단계를 수반한다. 또한, 행렬의 컬럼에 위치하는 데이터는 컬럼 데이터의 표준 편차에 의해 정규화될 수 있다. For a given set of perturbations, the individual perturbation derivatives (ie, ∂Y / ∂v1, ∂Y / ∂v2, ∂Y / ∂v3; where v1, v2, v3 are different independent parameters) are matrices
Figure 112006024055118-PCT00013
Stored within. For each set of observations, the instrument perturbation data is a matrix
Figure 112006024055118-PCT00014
And process performance data (ie, Ysim-Yreal) is a matrix
Figure 112006024055118-PCT00015
It can be stored as a column of. Thus, once the matrix
Figure 112006024055118-PCT00016
Once is constructed, each row represents a different perturbation observation and each column represents a different instrument data parameter. Matrix
Figure 112006024055118-PCT00017
Once is configured, each row represents a different observation and each column represents a different process performance parameter. In general, the matrix
Figure 112006024055118-PCT00018
Can be an m × n matrix,
Figure 112006024055118-PCT00019
May be an m × p matrix. Once all the data has been stored in matrices, the data can be mean-centered and / or normalized if desired. The process of averaging the data stored in the columns of the matrix involves calculating the mean value of the column elements and subtracting the mean value from each element. In addition, the data located in the columns of the matrix can be normalized by the standard deviation of the column data.

일반적으로, 다변수 분석의 경우, 도구 데이터와 프로세스 성능 데이터간의 관계는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있는데, In general, in the case of multivariate analysis, the relationship between tool data and process performance data may be expressed as Equation 1 below.

Figure 112006024055118-PCT00020
Figure 112006024055118-PCT00020

여기에서,

Figure 112006024055118-PCT00021
는 상술된 m×n 행렬을 표현하고,
Figure 112006024055118-PCT00022
는 n×p(p < n)의 로딩(또는 상관) 행렬을 표현하며,
Figure 112006024055118-PCT00023
는 상술된 m×p 행렬을 표현한다. 일단 데이터 행렬들(
Figure 112006024055118-PCT00024
Figure 112006024055118-PCT00025
)이 구성되고 나면, PLS 분석을 사용해,
Figure 112006024055118-PCT00026
Figure 112006024055118-PCT00027
공간들을 최선으로 근사하며
Figure 112006024055118-PCT00028
Figure 112006024055118-PCT00029
간의 상관을 최대화하도록 설계된 관계가 확립된다. From here,
Figure 112006024055118-PCT00021
Represents the m × n matrix described above,
Figure 112006024055118-PCT00022
Represents a loading (or correlation) matrix of n × p (p <n),
Figure 112006024055118-PCT00023
Represents the m × p matrix described above. Once the data matrices (
Figure 112006024055118-PCT00024
And
Figure 112006024055118-PCT00025
Once configured, use PLS analysis,
Figure 112006024055118-PCT00026
And
Figure 112006024055118-PCT00027
Best looking at the spaces
Figure 112006024055118-PCT00028
Wow
Figure 112006024055118-PCT00029
Relationships designed to maximize correlation between them are established.

PLS 분석 모델에서, 행렬들(

Figure 112006024055118-PCT00030
Figure 112006024055118-PCT00031
)은 다음과 같이 분해되는데, In the PLS analysis model, matrices (
Figure 112006024055118-PCT00030
And
Figure 112006024055118-PCT00031
) Is decomposed as follows:

Figure 112006024055118-PCT00032
Figure 112006024055118-PCT00032

Figure 112006024055118-PCT00033
Figure 112006024055118-PCT00033

Figure 112006024055118-PCT00034
Figure 112006024055118-PCT00034

여기에서,

Figure 112006024055118-PCT00035
Figure 112006024055118-PCT00036
변수들을 요약하는 스코어들의 행렬이고,
Figure 112006024055118-PCT00037
는 행렬
Figure 112006024055118-PCT00038
에 대한 로딩들의 행렬이며,
Figure 112006024055118-PCT00039
Figure 112006024055118-PCT00040
변수들을 요약하는 스코어들의 행 렬이고,
Figure 112006024055118-PCT00041
Figure 112006024055118-PCT00042
Figure 112006024055118-PCT00043
(
Figure 112006024055118-PCT00044
)간의 상관을 표현하는 가중치들의 행렬이며,
Figure 112006024055118-PCT00045
,
Figure 112006024055118-PCT00046
Figure 112006024055118-PCT00047
는 나머지들의 행렬들이다. 또한, PLS 분석 모델에서는,
Figure 112006024055118-PCT00048
Figure 112006024055118-PCT00049
를 상관짓는 가중치들이라고 하는 추가 로딩들의
Figure 112006024055118-PCT00050
가 존재하는데, 이것은
Figure 112006024055118-PCT00051
를 계산하는데 사용된다. From here,
Figure 112006024055118-PCT00035
Is
Figure 112006024055118-PCT00036
Is a matrix of scores summarizing the variables,
Figure 112006024055118-PCT00037
Is a matrix
Figure 112006024055118-PCT00038
Is a matrix of loadings for,
Figure 112006024055118-PCT00039
Is
Figure 112006024055118-PCT00040
Is a matrix of scores summarizing the variables,
Figure 112006024055118-PCT00041
Is
Figure 112006024055118-PCT00042
Wow
Figure 112006024055118-PCT00043
(
Figure 112006024055118-PCT00044
Is a matrix of weights representing the correlation between
Figure 112006024055118-PCT00045
,
Figure 112006024055118-PCT00046
And
Figure 112006024055118-PCT00047
Are the matrices of the remainders. In the PLS analysis model,
Figure 112006024055118-PCT00048
Wow
Figure 112006024055118-PCT00049
Of additional loadings called weights that correlate
Figure 112006024055118-PCT00050
Exists, which is
Figure 112006024055118-PCT00051
Used to calculate

요약하여, PLS 분석은 기하학적으로, 원래의 데이터 테이블들(

Figure 112006024055118-PCT00052
Figure 112006024055118-PCT00053
)을 근접하게 근사하며 초평면들(hyper planes)상의 관측 위치들간의 공분산을 최대화할 목적으로, 다차원 공간에서 점들로서 표현되는
Figure 112006024055118-PCT00054
Figure 112006024055118-PCT00055
데이터 모두에 라인, 평면 또는 초평면을 피팅하는 것에 대응된다. In summary, the PLS analysis is geometrically based on the original data tables (
Figure 112006024055118-PCT00052
And
Figure 112006024055118-PCT00053
) Are represented as points in multidimensional space, with the aim of maximizing covariance between observation positions on hyperplanes.
Figure 112006024055118-PCT00054
And
Figure 112006024055118-PCT00055
Corresponds to fitting lines, planes or hyperplanes to all of the data.

도 11은 PLS 분석으로의 데이터 입력들(

Figure 112006024055118-PCT00056
Figure 112006024055118-PCT00057
) 및 대응되는 출력들(
Figure 112006024055118-PCT00058
,
Figure 112006024055118-PCT00059
,
Figure 112006024055118-PCT00060
,
Figure 112006024055118-PCT00061
,
Figure 112006024055118-PCT00062
,
Figure 112006024055118-PCT00063
,
Figure 112006024055118-PCT00064
,
Figure 112006024055118-PCT00065
)과 VIP(variable importance in the projection)에 대한 개략적인 표현을 제공한다. PLS 분석 모델 링을 지원하는 상용 소프트웨어의 일례로는 (The Mathworks, Inc.,Natick, MA로부터 구입 가능한) MATLAB과 함께 제공되는 PLS_Toolbox 또는 (Umetrics, Kinnelon, NJ로부터 구입 가능한) SIMCA-P 8.0을 들 수 있다. 예를 들어, 이러한 소프트웨어에 대한 추가적 세부 사항들은 SIMCA-P 8.0에 대한 User's Manual User Guide에서 제공된다. 다변수 데이터 분석에서의 새로운 표준은 Umetrics AB, Version 8.0인데, 이 또한, 본 발명을 위해 적합하다. 일단 행렬이 공식화되고 나면, 각각의 시뮬레이션 결과에 대해 행렬
Figure 112006024055118-PCT00066
가 판정된다. 시뮬레이션된 결과와 실제 결과간에 어떤 차이도, PLA 분석 및 VIP 결과를 사용하여, 판정될 수 있고 특정한 (독립적인) 프로세스 파라미터에 반영될 수 있다. 예를 들어, PLS 모델로부터 출력되는 최대 VIP 값은 차이에 대한 가장 그럴듯한 원인이 될 수 있는 프로세스 파라미터에 해당된다. 11 shows data inputs into PLS analysis (
Figure 112006024055118-PCT00056
And
Figure 112006024055118-PCT00057
) And corresponding outputs (
Figure 112006024055118-PCT00058
,
Figure 112006024055118-PCT00059
,
Figure 112006024055118-PCT00060
,
Figure 112006024055118-PCT00061
,
Figure 112006024055118-PCT00062
,
Figure 112006024055118-PCT00063
,
Figure 112006024055118-PCT00064
,
Figure 112006024055118-PCT00065
) And a summary of variable importance in the projection (VIP). One example of commercial software that supports PLS analysis modeling is PLS_Toolbox (available from The Mathworks, Inc., Natick, MA) or SIMCA-P 8.0 (available from Umetrics, Kinnelon, NJ) supplied with MATLAB. Can be. For example, additional details about this software are provided in the User's Manual User Guide for SIMCA-P 8.0. A new standard in multivariate data analysis is Umetrics AB, Version 8.0, which is also suitable for the present invention. Once the matrix is formulated, the matrix for each simulation result
Figure 112006024055118-PCT00066
Is determined. Any difference between the simulated and actual results can be determined using the PLA analysis and VIP results and reflected in certain (independent) process parameters. For example, the maximum VIP value output from the PLS model corresponds to a process parameter that may be the most likely cause of the difference.

도 12는, 본 발명의 실시예에 따른, 제 1 원리들의 시뮬레이션 기술들을 사용해, 오류를 검출하고 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위한프로세스를 나타내는 흐름도이다. 흐름도는, 프로세스 도구(1002)와 같은, 프로세스 도구내에서 기판 또는 기판들의 배치(batch)를 프로세싱하기 위한 단계 1202로써 시작하는 것으로 제시된다. 단계 1204에서는, 도구 데이터가 측정되어 시뮬레이션 모듈(1006)과 같은 시뮬레이션 모듈로의 입력으로서 제공된다. 다음으로는, 단계 1206으로 나타낸 바와 같이, 시뮬레이션 모듈의 물리적 모델에 대한 경계 조건들 및 초기 조건들이 부과되어 모델을 설정한다. 단계 1208에서는, 제 1 원리들의 물리적 모델이 실행되어 도 10의 APC 컨트롤러(1008)와 같은 컨트롤러로 출력되는 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과들을 수행한다. 예를 들어, 실행간 또는 배치(batch)간의 언제든, 오퍼레이터는 APC 컨트롤러내에서 이용될 제어 모델을 선택할 기회를 가진다. 예를 들어, APC 컨트롤러는 프로세스 모델 섭동 결과들 또는 PCA 모델 결과들을 이용할 수 있다. 실행간 또는 배치간에서, 프로세스는, 모델 출력을 사용해, 컨트롤러에 의해 조정/정정될 수 있다. 단계 1010에서는, 프로세스 모델 출력이 오류 검출기(1040)의 PLS 모델을 위한 입력으로서 기능하여, 단계 1012에서 오류가 검출되어 분류될 수 있게 한다. 예를 들어, 상술된 바와 같이, 실제 프로세스 성능(Yreal)과 소정 프로세스 조건(즉, 입력 제어 변수들의 세트)에 대해 시뮬레이션된(또는 예측된) 프로세스 성능(Ysim)간의 차이는 프로세스 오류의 존재를 판정하는데 이용될 수 있는데, 여기에서, Yreal은 물리적 센서 또는 계측 도구를 사용해 측정되고, Ysim은 현재의 프로세스 조건 입력에 대해 제공되는 시뮬레이션을 실행하는 것에 의해 판정된다. 실제 결과와 시뮬레이션된 결과간의 차이(또는 편차, 평균 제곱근, 또는 다른 통계치)가 소정 임계치를 초과하면, 오류가 발생한 것으로 예측될 수 있다. 소정 임계치는, 예를 들어, 특정 데이터에 대한 평균값의 비(즉, 5%, 10%, 15%)를 구비하거나 데이터의 평균 제곱근에 대한 배수(즉, 1σ, 2σ, 3σ)일 수 있다. 일단 오류가 검출되고 나면, 오류는 PLS 분석을 사용해 분류될 수 있다. 예를 들어, 소정 입력 조건(즉, 입력 제어 변수들의 세트)에 대한 민감도 행렬

Figure 112006024055118-PCT00067
이 판정된다(그리고, 어쩌면, 라이브러리(1010)에 저장된다). 도구 섭동 데이터(민감도 행렬)가 현재의 모델 솔루션을 중심으로 현장에서 판정되거나, 프로세스 모델을 사용해 n-차원의 솔루션 공간내에서 미리 판정된다. 민감도 행렬 및 실제 결과와 시뮬레이션된 결과간의 차이를 사용하면, 실제 결과와 시뮬레이션된 결과간의 관측된 차이와 최대 상관을 나타내는 제어 변수들(입력 파라미터들)을 식별하기 위해, PLS 분석을 사용해 수학식 1을 풀어낼 수 있다. 상기 예를 사용하면, 프로세스 성능은 기판을 덮고 있는 공간에 대한 정압 프로파일로써 요약될 수 있다. 실제 결과 Yreal은 압력의 측정된 프로파일을 표현하고, Ysim은 압력의 시뮬레이션된 프로파일을 표현한다. 그러나, 가스 유속(gas flow rate)이 정해져 있다고 가정하면, 질량 유량 컨트롤러(mass flow controller)는 유속을 배가한다(그러나, 설정된 값을 보고한다). 압력의 시뮬레이션 프로파일과 측정된(실제) 프로파일간의 차이, 즉, 유속이 실제와 시뮬레이션 경우들 사이에서 2의 팩터만큼 감소된다는 것을 알 수 있을 것이다. 실제와 시뮬레이션 결과들간의 차이는 소정 임계치를 초과하기에 충분할 정도로 클 것이다. PLS 분석을 사용하면, 가스 유속과 같은, 압력의 프로파일에 최대의 영향을 미치는 파라미터들이 식별될 것이다. 오류의 존재 및 그것의 특징은 프로세스 도구 오류 상태로서 오퍼레이터에게 보고되거나, APC 컨트롤러로 하여금 오류 검출에 응답하여 (셧다운과 같은) 프로세스 도구의 제어를 수행하게 할 수 있다. 12 is a flowchart illustrating a process for detecting errors and controlling a process performed by a semiconductor processing tool, using simulation techniques of the first principles, in accordance with an embodiment of the present invention. The flow chart is shown beginning with step 1202 for processing a substrate or batch of substrates within a process tool, such as process tool 1002. In step 1204, the tool data is measured and provided as input to a simulation module, such as simulation module 1006. Next, as indicated by step 1206, boundary conditions and initial conditions for the physical model of the simulation module are imposed to establish the model. In step 1208, a physical model of the first principles is executed to perform simulation results of the first principles output to a controller, such as APC controller 1008 of FIG. 10. For example, at any time between executions or batches, the operator has the opportunity to select a control model to be used within the APC controller. For example, the APC controller can use process model perturbation results or PCA model results. Between executions or batches, the process can be tuned / corrected by the controller using model output. In step 1010, the process model output serves as an input for the PLS model of the error detector 1040, allowing the error to be detected and classified in step 1012. For example, as described above, the difference between actual process performance (Yreal) and simulated (or predicted) process performance (Ysim) for a given process condition (i.e., a set of input control variables) may indicate the presence of a process error. It can be used to determine, where Yreal is measured using a physical sensor or metrology tool, and Ysim is determined by running a simulation provided for the current process condition input. If the difference (or deviation, root mean square, or other statistic) between the actual and simulated results exceeds a certain threshold, it can be predicted that an error has occurred. The predetermined threshold may be, for example, a ratio of the mean value for the particular data (ie, 5%, 10%, 15%) or a multiple of the mean square root of the data (ie, 1σ, 2σ, 3σ). Once an error is detected, the error can be classified using PLS analysis. For example, a sensitivity matrix for a given input condition (ie a set of input control variables)
Figure 112006024055118-PCT00067
This is determined (and, perhaps, stored in the library 1010). Tool perturbation data (sensitivity matrices) are determined in the field around the current model solution, or pre-determined in the n-dimensional solution space using the process model. Using the sensitivity matrix and the difference between the actual and simulated results, Equation 1 can be used using PLS analysis to identify control variables (input parameters) that exhibit the maximum correlation with the observed difference between the actual and simulated results. Can be solved. Using the above example, the process performance can be summarized as a static pressure profile for the space covering the substrate. Actual Results Yreal represents the measured profile of pressure, and Ysim represents the simulated profile of pressure. However, assuming a gas flow rate is determined, the mass flow controller doubles the flow rate (but reports the set value). It will be appreciated that the difference between the simulated profile of the pressure and the measured (actual) profile, that is, the flow rate, is reduced by a factor of two between the actual and simulation cases. The difference between the actual and simulation results will be large enough to exceed a certain threshold. Using PLS analysis, the parameters that have the greatest impact on the profile of pressure, such as gas flow rate, will be identified. The presence of the error and its characteristics may be reported to the operator as a process tool error condition, or may cause the APC controller to perform control of the process tool (such as shutdown) in response to the error detection.

도 13은, 본 발명의 프로세스 제어 실시예가 적용될 수 있는 진공 프로세싱 시스템의 블록도이다. 도 13에 도시된 진공 프로세싱 시스템은 예시적 목적을 위해 제공되며 어떤 식으로도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 진공 프로세싱 시 스템은 기판(1305)을 지지하기 위한 기판 홀더(1304)를 가진 프로세스 도구(1302), 가스 주입 시스템(1306), 및 진공 펌핑 시스템을 포함한다. 가스 주입 시스템(1306)은 가스 주입 플레이트, 가스 주입 플레넘(plenum), 및 가스 주입 플레넘내의 하나 이상의 가스 주입 배플 플레이트들을 포함할 수 있다. 가스 주입 플레넘은 가스 A 및 가스 B와 같은 하나 이상의 가스 공급원들에 커플링될 수 있는데, 여기에서, 프로세싱 시스템으로의 가스 A 및 가스 B의 질량 유량은 2개의 질량 유량 컨트롤러들(MFCA(1308) 및 MFCB(1310))에 의해 영향을 받는다. 또한, 압력 P1을 측정하기 위한 압력 센서(1312)가 가스 주입 플레넘에 커플링될 수 있다. 기판 홀더는, 예를 들어, 기판과 기판 홀더간의 가스-갭열 전도 계수(gas-gap thermal conductance)를 향상시키기 위한 헬륨 가스 공급원, 정전 클램핑 시스템(electrostatic clamping system), 냉각 소자들과 가열 소자들을 포함하는 온도 제어 소자들, 기판을 기판 홀더의 표면으로 그리고 기판 홀더의 표면으로부터 리프팅하기 위한 리프트 핀들(lift pins)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아닌, 복수개 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 또한, 기판 홀더는 기판 홀더의 온도(T1) 또는 기판 온도를 측정하기 위한 온도 센서(1314) 및 냉매 온도(T3)를 측정하기 위한 온도 센서(1316)를 포함할 수 있다. 상술된 바와 같이, 헬륨 가스가 기판의 후면으로 공급되는데, 여기에서, 가스-갭 압력(P(He))은 하나 이상의 위치들에서 변경될 수 있다. 또한, 다른 압력 센서(1318)가 챔버 압력(P2)을 측정하기 위해 프로세스 도구에 커플링될 수 있고, 다른 압력 센서(1322)가 진공 펌핑 시스템의 내부에 커플링되어 내부 압력(P3)을 측정할 수 있다. 13 is a block diagram of a vacuum processing system to which a process control embodiment of the present invention may be applied. The vacuum processing system shown in FIG. 13 is provided for illustrative purposes and does not limit the scope of the invention in any way. The vacuum processing system includes a process tool 1302 with a substrate holder 1304, a gas injection system 1306, and a vacuum pumping system for supporting a substrate 1305. Gas injection system 1306 may include a gas injection plate, a gas injection plenum, and one or more gas injection baffle plates in the gas injection plenum. The gas injection plenum may be coupled to one or more gas sources, such as gas A and gas B, wherein the mass flow rates of gas A and gas B to the processing system are two mass flow controllers (MFCA 1308). And MFCB 1310). In addition, a pressure sensor 1312 for measuring the pressure P1 may be coupled to the gas injection plenum. The substrate holder includes, for example, a helium gas source, an electrostatic clamping system, cooling elements and heating elements to improve gas-gap thermal conductance between the substrate and the substrate holder. And temperature control elements, lift pins for lifting the substrate to and from the surface of the substrate holder, and may include a plurality of components. In addition, the substrate holder may include a temperature sensor 1314 for measuring the temperature T1 or the substrate temperature of the substrate holder and a temperature sensor 1316 for measuring the refrigerant temperature T3. As described above, helium gas is supplied to the backside of the substrate, where the gas-gap pressure P (He) can be changed at one or more locations. In addition, another pressure sensor 1318 may be coupled to the process tool to measure chamber pressure P2, and another pressure sensor 1322 is coupled inside the vacuum pumping system to measure internal pressure P3. can do.

진단 컨트롤러(1324)는 상술된 센서들 각각에 커플링되어 이들 센서들로부터의 측정치들을 상술된 시뮬레이션 모듈에 제공하도록 구성될 수 있다. 도 13의 예시적 시스템의 경우, 시뮬레이션 모듈에서 실행되는 모델은, 예를 들어, 3개의 컴포넌트들, 즉, 열 컴포넌트, 가스 역학 컴포넌트, 및 화학적 성질 컴포넌트를 포함한다. 제 1 컴포넌트에서는, 가스-갭 압력 필드가 판정된 다음, 가스-갭 열 전도 계수가 계산될 수 있다. 그 다음, 기판(및 기판 홀더)에 대해 공간적으로 결정되는 온도 필드가, 경계 온도 또는 경계 열 유속과 같은, 경계 조건들(및 내부 조건들), 저항 가열 소자들에 누적되는 전력, 냉각 소자들에서 제거되는 전력, 플라즈마의 존재로 인한 기판 표면에서의 열 유속 등을 적절하게 설정하는 것에 의해 판정될 수 있다. The diagnostic controller 1324 may be configured to be coupled to each of the sensors described above to provide measurements from those sensors to the simulation module described above. In the example system of FIG. 13, the model executed in the simulation module includes, for example, three components: a thermal component, a gas dynamics component, and a chemical property component. In the first component, the gas-gap pressure field may be determined and then the gas-gap thermal conduction coefficient may be calculated. Then, the temperature field spatially determined for the substrate (and substrate holder), boundary conditions (and internal conditions), such as boundary temperature or boundary heat flux, power accumulated in the resistance heating elements, cooling elements Can be determined by appropriately setting the power to be removed at, heat flux at the substrate surface due to the presence of the plasma, and the like.

본 발명의 일례에서는, ANSYS가 이용되어 온도 필드를 계산한다. 프로세스 모델의 제 2 컴포넌트(즉, 가스 역학 컴포넌트)를 이용하면, 가스 압력 필드 및 속도 필드가 열 컴포넌트에서 계산된 표면 온도들과 상기한 측정치들 중 몇 개를 사용해 판정될 수 있다. 예를 들어, 질량 유량 및 압력(P1)은 내부 조건을 판정하는데 이용될 수 있고, 압력(P3)은 외부 조건을 판정하는데 이용될 수 있으며, CFD-ACE+는 가스 압력 및 속도 필드들을 계산하는데 이용될 수 있다. 화학적 성질 모델(즉, 제 3 컴포넌트)를 이용하면, 앞서 계산된 속도, 압력, 및 온도 필드들이, 예를 들어, 에칭 속도를 계산하기 위한 화학적 성질 모델로의 입력들로서 이용될 수 있다. 프로세스 도구의 기하 구조에 대한 복잡도에 따라, 이러한 모델 컴포넌트들 각각은 배치간 프로세스 사이클(batch-to-batch process cycle)내의 타임 스 케일로 실행될 수 있다. 이러한 컴포넌트들 중 어느 하나는, 예를 들어, 공간 균일성 데이터를 프로세스 제어, 방법 연구, 프로세스 특성화, 및/또는 오류 검출/정정을 위한 입력으로서 제공하는데 이용될 수 있다. In one example of the present invention, ANSYS is used to calculate the temperature field. Using a second component of the process model (ie, a gas dynamics component), the gas pressure field and velocity field can be determined using the surface temperatures calculated in the thermal component and some of the above measurements. For example, mass flow rate and pressure P1 may be used to determine internal conditions, pressure P3 may be used to determine external conditions, and CFD-ACE + may be used to calculate gas pressure and velocity fields. Can be. Using a chemical property model (ie, a third component), the previously calculated speed, pressure, and temperature fields can be used as inputs to the chemical property model, for example, to calculate the etch rate. Depending on the complexity of the geometry of the process tool, each of these model components can run in a time scale within a batch-to-batch process cycle. Any one of these components can be used, for example, to provide spatial uniformity data as input for process control, method research, process characterization, and / or error detection / correction.

프로세싱 조건들 및/또는 리액터 노화와 같은 영향들의 변화들에 응답하여 유도된 모델들과 프로세스 분석으로부터, 경험 모델은 시간에 걸쳐 동화될 수 있다. 그에 따라, 표준 통계 분석 프로그램들에 의해 판정되는, 리액터에 대한 반복 횟수가 통계적으로 중요해질 때, 프로세스 제어는, 본질적으로 선행 실행 연산들의 "반복들"인 프로세스들을 위해 경험에 기초하는 제어로 발전한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 프로세스 제어는, 새로운 프로세스들 또는 프로세스 기하 구조의 변경들을 수용하는데 필요하다면, 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 기능으로 복귀한다. From models and process analysis derived in response to changes in effects such as processing conditions and / or reactor aging, an empirical model can be assimilated over time. Thus, when the number of iterations for a reactor, as determined by standard statistical analysis programs, becomes statistically significant, process control evolves to experience-based control for processes that are essentially "iterations" of preceding execution operations. do. However, in accordance with the present invention, process control returns to the function of performing a simulation of the first principles if necessary to accommodate new processes or changes in process geometry.

도 14는 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템(1401)을 도시한다. 컴퓨터 시스템(1401)은 상술된 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서에 대한 펑크션들 중 어느 하나 또는 전부를 수행하기 위한 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서(108)로서 사용되거나, 도 1 내지 도 13과 관련하여 설명된 임의의 프로세스 단계를 수행하기 위한 임의의 다른 장치로서 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(1401)은 정보를 전달하기 위한 버스(1402) 또는 다른 통신 메커니즘과 정보를 프로세싱하기 위해 버스(1402)로써 커플링되어 있는 프로세서(1403)를 포함한다. 또한, 컴퓨터 시스템(1401)은 프로세서(1403)에 의해 실행될 정보 및 명령어들을 저장하기 위해 버스(1402)에 커플링되어 있는, RAM(random access memory) 또는 다른 동적 저장 장치(예를 들어, DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 및 SDRAM( synchronous DRAM))와 같은, 메인 메모리도 포함한다. 또한, 메인 메모리(1404)는 프로세서(1403)에 의한 명령어들의 실행 동안 임시 변수들 또는 다른 중간 정보를 저장하는데 사용될 수도 있다. 컴퓨터 시스템(1401)은 프로세서(1403)를 위한 정적 정보 및 명령어들을 저장하기 위해 버스(1402)에 커플링되어 있는 ROM(read only memory;1405) 또는 다른 정적 저장 장치(예를 들어, PROM(programmable ROM), EPROM(erasable PROM), 및 EEPROM(electrically erasable PROM))를 더 포함한다. 14 illustrates a computer system 1401 in which embodiments of the present invention may be implemented. The computer system 1401 is used as the simulation processor 108 of the first principles for performing any or all of the functions for the simulation processor of the first principles described above, or as described with reference to FIGS. It can be used as any other apparatus for performing any process step. Computer system 1401 includes a processor 1403 coupled with a bus 1402 for processing information with a bus 1402 or other communication mechanism for conveying information. The computer system 1401 may also be a random access memory (RAM) or other dynamic storage device (e.g., a DRAM (DRAM) coupled to the bus 1402 for storing information and instructions to be executed by the processor 1403). main memory, such as dynamic RAM (SRAM), static RAM (SRAM), and synchronous DRAM (SDRAM). In addition, main memory 1404 may be used to store temporary variables or other intermediate information during execution of instructions by processor 1403. Computer system 1401 may be a read only memory (ROM) 1405 or other static storage device (eg, PROM (programmable) coupled to bus 1402 to store static information and instructions for processor 1403). ROM), erasable PROM (EPROM), and electrically erasable PROM (EEPROM).

또한, 컴퓨터 시스템(1401)은 정보 및 명령어들을 저장하기 위한, 자기 하드 디스크(1407) 및 분리형 미디어 드라이브(1408;예를 들어, 플로피 디스크 드라이브, 판독 전용 CD 드라이브, 판독/기록 CD 드라이브, CD 쥬크박스, 테이프 드라이브, 및 분리형 자기-광학 드라이브)와 같은, 하나 이상의 저장 장치들을 제어하기 위해 버스(1402)에 커플링되어 있는 디스크 컨트롤러(1406)도 포함한다. 저장 장치들은 적절한 장치 인터페이스(예를 들어, SCSI(small computer system interface), IDE(integrated device electronics), E-IDE(enhanced-IDE), DMA(direct memory access), 또는 ultra-DMA)를 사용해 컴퓨터 시스템(1401)에 추가될 수도 있다. The computer system 1401 also includes a magnetic hard disk 1407 and removable media drive 1408 (e.g., floppy disk drive, read-only CD drive, read / write CD drive, CD juke) for storing information and instructions. Also included is a disk controller 1406 coupled to the bus 1402 to control one or more storage devices, such as boxes, tape drives, and removable magneto-optical drives. Storage devices use a suitable device interface (for example, a small computer system interface (SCSI), integrated device electronics (IDE), enhanced-IDE (E-IDE), direct memory access (DMA), or ultra-DMA)). It may be added to the system 1401.

또한, 컴퓨터 시스템(1401)은 특수 목적의 논리 장치들(예를 들어, ASIC들(application specific integrated circuits)) 또는 구성 가능한 논리 장치들(예를 들어, SPLD들(simple programmable logic devices), CPLD들(complex programmable logic devices), 및 FPGA들(field programmable gate arrays))을 포함할 수도 있 다. Computer system 1401 may also include special purpose logic devices (eg, application specific integrated circuits (ASICs)) or configurable logic devices (eg, simple programmable logic devices (SPLDs), CPLDs). (complex programmable logic devices), and field programmable gate arrays (FPGAs).

또한, 컴퓨터 시스템(1401)은, 컴퓨터 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한, CRT(cathode ray tube)와 같은, 디스플레이(1410)를 제어하기 위해 버스(1402)에 커플링되어 있는 디스플레이 컨트롤러(1409)도 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 컴퓨터 사용자와 상호 작용하고 프로세서(1403)에 정보를 제공하기 위해, 키보드(1411) 및 포인팅 장치(1412)와 같은, 입력 장치들을 포함한다. 포인팅 장치(1412)는, 예를 들어, 지시 정보 및 명령 선택들을 프로세서(1403)에 전달하고 디스플레이(1410)에서 커서 이동을 제어하기 위한 마우스, 트랙볼, 또는 포인팅 스틱일 수 있다. 또한, 프린터가 컴퓨터 시스템(1401)에 의해 저장된 그리고/또는 발생된 데이터의 인쇄된 리스트들을 제공할 수도 있다. The computer system 1401 also includes a display controller 1409 coupled to the bus 1402 to control the display 1410, such as a cathode ray tube (CRT) for displaying information to a computer user. It may include. The computer system includes input devices, such as keyboard 1411 and pointing device 1412, for interacting with a computer user and providing information to processor 1403. The pointing device 1412 may be, for example, a mouse, trackball, or pointing stick for communicating indication information and command selections to the processor 1403 and controlling cursor movement on the display 1410. The printer may also provide printed lists of data stored and / or generated by the computer system 1401.

컴퓨터 시스템(1401)은, 메인 메모리(1404)와 같은, 메모리에 포함되어 있는 하나 이상의 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 실행 중인 프로세서(1403)에 응답하여 본 발명의 프로세싱 단계들 중 일부 또는 전부를 수행한다. 이러한 명령어들은, 하드 디스크(1407) 또는 분리형 미디어 드라이브(1408)와 같은, 다른 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 메인 메모리(1404)로 판독될 수 있다. 멀티-프로세싱 구성의 하나 이상의 프로세서들이 메인 메모리(1404)에 포함된 명령어들의 시퀀스들을 실행하는데 이용될 수도 있다. 다른 실시예들에서는, 소프트웨어 명령어들을 대신하여 또는 소프트웨어 명령어들과 함께 유선 회로가 사용될 수도 있다. 이와 같이, 실시예들은 하드웨어 회로와 소프트웨어의 임의의 특정 조합으로 한정되지 않는다. Computer system 1401 performs some or all of the processing steps of the present invention in response to processor 1403 executing one or more sequences of one or more instructions contained in the memory, such as main memory 1404. . These instructions may be read into main memory 1404 from another computer readable medium, such as hard disk 1407 or removable media drive 1408. One or more processors in a multi-processing configuration may be used to execute the sequences of instructions contained in main memory 1404. In other embodiments, a wired circuit may be used in place of or in conjunction with software instructions. As such, the embodiments are not limited to any specific combination of hardware circuitry and software.

상기한 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1401)은 본 발명의 내용들에 따라 프로그램된 명령어들을 보유하고 여기에서 설명되는 데이터 구조들, 테이블들, 기록들, 또는 다른 데이터를 포함하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 메모리를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체들의 예들로는 CD들, 하드 디스크들, 플로피 디스크들, 테이프, 자기-광학 디스크들, PROM들(EPROM, EEPROM, 플래시 EPROM), DRAM, SRAM, SDRAM, 또는 임의의 다른 자기 매체, CD들(예를 들어, CD-ROM), 또는 임의의 다른 광학 매체, 천공 카드들, 종이 테이프, 또는 홀들의 패턴들을 가진 다른 물리 매체, (후술되는) 반송파, 또는 컴퓨터가 판독해 낼 수 있는 임의의 다른 매체를 들 수 있다. As noted above, computer system 1401 holds one or more computer readable instructions for holding instructions programmed according to the teachings of the present invention and for containing data structures, tables, records, or other data described herein. Media or memory. Examples of computer readable media include CDs, hard disks, floppy disks, tape, magneto-optical disks, PROMs (EPROM, EEPROM, flash EPROM), DRAM, SRAM, SDRAM, or any other magnetic media, CDs (eg, CD-ROM), or any other optical medium, punched cards, paper tape, or other physical medium with patterns of holes, carrier wave (described below), or computer readable Any other medium.

본 발명은, 컴퓨터 판독 가능 매체들 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 저장되어 있는, 컴퓨터 시스템(1401)을 제어하기 위한, 발명을 구현하기 위한 장치 또는 장치들을 구동하기 위한, 그리고 컴퓨터 시스템(1401)이 인간 사용자(예를 들어, 인쇄물 제작 담당자)와 상호 작용할 수 있게 하기 위한 소프트웨어를 포함한다. 이러한 소프트웨어로는 장치 드라이버들, 오퍼레이팅 시스템들, 개발 도구들, 및 애플리케이션 소프트웨어를 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체들은 발명을 구현할 때 수행되는 프로세싱의 전부 또는 (프로세싱이 분산된다면) 일부를 수행하기 위한 본 발명의 컴퓨터 프로그램 제품을 더 포함한다. The present invention is directed to a computer system 1401 for controlling a computer system 1401, for driving an apparatus or devices for implementing the invention, and stored in any one or a combination of computer readable media. It includes software to enable interaction with this human user (e.g., a print production person). Such software may include, but is not limited to, device drivers, operating systems, development tools, and application software. Such computer readable media further comprise the computer program product of the present invention for performing all or part of the processing performed when implementing the invention (if processing is distributed).

본 발명의 컴퓨터 코드 장치들은, 스크립트들, 해석 가능한 프로그램들, DLL들(dynamic link libraries), 자바 클래스들, 및 완전 실행 가능 프로그램들 (complete executable programs)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아닌, 임의의 해석 가능하거나 실행 가능한 코드 메커니즘일 수 있다. 또한, 본 발명의 프로세싱 중 일부는 좀더 양호한 성능, 신뢰도, 및/또는 비용을 위해 분산될 수도 있다. Computer code devices of the present invention include, but are not limited to, scripts, interpretable programs, dynamic link libraries, Java classes, and complete executable programs. May be an interpretable or executable code mechanism. In addition, some of the processing of the present invention may be distributed for better performance, reliability, and / or cost.

여기에서 사용되는 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어는 실행을 위한 프로세서(1403)에 명령어들을 제공하는데 관여하는 임의의 매체를 언급하는데 사용된다. 컴퓨터 판독 가능 매체는, 비-휘발성 매체들, 휘발성 매체들, 및 전송 매체들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은, 다수 형태들을 취할 수 있다. 비-휘발성 매체들은, 예를 들어, 하드 디스크(1407) 또는 분리형 미디어 드라이브(1408)와 같은, 광학, 자기 디스크들, 및 자기-광학 디스크들을 포함한다. 휘발성 매체들은, 메인 메모리(1404)와 같은, 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체들은, 버스(1402)를 구성하는 배선들을 포함하여, 동축 케이블들, 구리선 및 광섬유들을 포함한다. 전송 매체들은, 전파 및 적외선 데이터 통신 동안에 발생되는 것들과 같은, 음파 또는 광파들의 형태를 취할 수도 있다. The term "computer readable medium" as used herein is used to refer to any medium that participates in providing instructions to the processor 1403 for execution. Computer-readable media may include, but are not limited to, non-volatile media, volatile media, and transmission media. Non-volatile media include optical, magnetic disks, and magneto-optical disks, such as, for example, hard disk 1407 or removable media drive 1408. Volatile media include dynamic memory, such as main memory 1404. Transmission media include coaxial cables, copper wire and optical fibers, including the wirings that make up the bus 1402. Transmission media may take the form of acoustic or light waves, such as those generated during radio wave and infrared data communications.

컴퓨터 판독 가능 매체들의 다양한 형태들은 실행을 위한 프로세서(1403)로 하나 이상의 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 전달하는 것과 관련될 수 있다. 예를 들어, 명령어들이 처음에는 원격 컴퓨터의 자기 디스크로 전달될 수 있다. 원격 컴퓨터는 본 발명의 전부 또는 일부를 구현하기 위한 명령어들을 동적 메모리로 원격적으로 로드하고 모뎀을 사용해 전화선을 통해 명령어들을 송신할 수 있다. 컴퓨터 시스템(1401)에 속하는 모뎀은 전화선을 통해 데이터를 수신하고 적외선 전송기를 사용해 데이터를 적외선 신호로 변환할 수 있다. 버스(1402)에 커플링되어 있는 적외선 검출기는 적외선 신호로 전달되는 데이터를 수신하여 데이터를 버스(1402)에 배치할 수 있다. 버스(1402)는, 프로세서(1403)가 명령어들을 검색하고 실행하는 메인 메모리(1404)로 데이터를 전달한다. 메인 메모리(1404)에 의해 수신된 명령어들은 프로세서(1403)에 의한 실행 이전 또는 이후에 저장 장치(1407 또는 1408)에 선택적으로 저장될 수 있다. Various forms of computer readable media may be involved in carrying one or more sequences of one or more instructions to a processor 1403 for execution. For example, instructions may initially be delivered to a magnetic disk of a remote computer. The remote computer can remotely load instructions for implementing all or part of the present invention into dynamic memory and send the instructions over a telephone line using a modem. A modem belonging to computer system 1401 may receive data over a telephone line and convert the data into an infrared signal using an infrared transmitter. An infrared detector coupled to the bus 1402 may receive data transferred as an infrared signal and place the data on the bus 1402. Bus 1402 passes data to main memory 1404, where processor 1403 retrieves and executes instructions. Instructions received by main memory 1404 may optionally be stored in storage 1407 or 1408 before or after execution by processor 1403.

또한, 컴퓨터 시스템(1401)은 버스(1402)에 커플링되어 있는 통신 인터페이스(1413)도 포함한다. 통신 인터페이스(1413)는, 예를 들어, LAN(local area network;1415) 또는 인터넷과 같은 다른 통신 네트워크(1416)에 접속되는 네트워크 링크(1414)로의 양방향 데이터 통신 커플링을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(1413)는 임의의 패킷 스위치형 LAN에 부착하기 위한 네트워크 인터페이스 카드일 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(1413)는 대응되는 유형의 통신 라인으로의 데이터 통신 접속을 제공하기 위한 ADSL(asymmetrical digital subscriber line) 카드, ISDN(integrated services digital network) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 무선 링크들이 구현될 수도 있다. 임의의 이러한 구현에서, 통신 인터페이스(1413)는 정보의 다양한 유형들을 표현하는 디지털 데이터 스트림들을 전달하는 전자, 전자기 또는 광학 신호들을 송수신한다. Computer system 1401 also includes a communication interface 1413 coupled to bus 1402. The communication interface 1413 provides a bidirectional data communication coupling to a network link 1414 that is connected to another communication network 1416, such as, for example, a local area network (LAN) 1415 or the Internet. For example, communication interface 1413 may be a network interface card for attaching to any packet switched LAN. As another example, communication interface 1413 may be an asymmetrical digital subscriber line (ADSL) card, an integrated services digital network (ISDN) card, or a modem to provide a data communication connection to a corresponding type of communication line. Wireless links may be implemented. In any such implementation, communication interface 1413 transmits and receives electronic, electromagnetic or optical signals that carry digital data streams representing various types of information.

네트워크 링크(1414)는 통상적으로 하나 이상의 네트워크들을 통해 다른 데이터 장치들에 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(1414)는 로컬 네트워크(1415;예를 들어, LAN)를 통해 또는, 통신 네트워크(1416)를 통해 통신 서비스들을 제공하는 서비스 제공자에 의해 조작되는 장비를 통해 다른 컴퓨터로의 접속을 제공할 수도 있다. 로컬 네트워크(1414) 및 통신 네트워크(1416)는 디지털 데이터 스트림들을 전달하는, 예를 들어, 전기, 전자기, 또는 광학 신호들 및 연관된 물리 계층(예를 들어, CAT 5 케이블, 동축 케이블, 광섬유 등)을 사용한다. 컴퓨터 시스템(1401)으로 그리고 컴퓨터 시스템(1401)으로부터 디지털 데이터를 전달하는, 다양한 네트워크들을 통과하는 신호들 및 네트워크 링크(1414)에서 통신 인터페이스(1413)를 통과하는 신호들은 기저 대역 신호들 또는 반송파 기반 신호들로 구현될 수 있다. 기저 대역 신호들은 디지털 데이터를 디지털 데이터 비트들의 스트림을 기술하는 비변조 전기 펄스들로서 전달하는데, 여기에서, "비트들"이라는 용어는 심볼을 의미하는 것으로 광범위하게 해석되어야 하고, 각각의 심볼은 적어도 하나 이상의 정보 비트들을 전달한다. 디지털 데이터는, 전도 매체들을 통해 전파되거나 전파 매체를 통해 전자파로서 전송되는 진폭, 위상 및/또는 주파수 편이 방식 신호들을 사용하는 것과 같이, 반송파를 변조하는데 사용될 수도 있다. 이와 같이, 디지털 데이터는 "유선" 통신 채널을 통해 비변조 기저 대역 데이터로서 송신되거나 그리고/또는, 반송파를 변조하는 것에 의해, 기저 대역과는 상이한 소정의 주파수 대역내에서 송신될 수 있다. 컴퓨터 시스템(1401)은, 네트워크(들)(1415 및 1416), 네트워크 링크(1414), 및 통신 인터페이스(1413)를 통해, 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 네트워크 링크(1414)는 LAN(1415)을 통해 PDA(personal digital assistant) 랩탑 컴퓨터 또는 셀룰러 전화기와 같은 모바일 장치(1417)로의 접속을 제공할 수도 있다. Network link 1414 typically provides data communication to other data devices over one or more networks. For example, the network link 1414 may be connected to another computer via a local network 1415 (eg, a LAN) or through equipment operated by a service provider that provides communication services via the communication network 1416. You can also provide a connection. Local network 1414 and communication network 1416 carry, for example, electrical, electromagnetic, or optical signals and associated physical layers (eg, CAT 5 cables, coaxial cables, optical fibers, etc.) that carry digital data streams. Use Signals passing through the various networks, which pass digital data to and from the computer system 1401, and signals passing through the communication interface 1413 at the network link 1414 may be baseband signals or carrier based. It can be implemented with signals. Baseband signals convey digital data as unmodulated electrical pulses that describe a stream of digital data bits, wherein the term “bits” should be interpreted broadly to mean a symbol, each symbol having at least one It carries the above information bits. Digital data may be used to modulate a carrier wave, such as by using amplitude, phase, and / or frequency shifted signals propagated through or transmitted as electromagnetic waves through the conducting medium. As such, digital data may be transmitted as unmodulated baseband data over a “wired” communication channel and / or within a predetermined frequency band that is different from the baseband by modulating a carrier wave. Computer system 1401 may transmit and receive data including program code via network (s) 1415 and 1416, network link 1414, and communication interface 1413. The network link 1414 may also provide a connection to a mobile device 1417, such as a personal digital assistant (PDA) laptop computer or cellular telephone, via a LAN 1415.

상기 내용들의 관점에서 본 발명에 대한 다수의 변경들 및 변형들이 가능하 다. 따라서, 첨부된 청구항들의 범위내에서, 본 발명은 여기에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명되고 청구항들에서 언급되는 프로세스 단계들은 동시에 또는 프로세스 단계들이 여기에서 설명되거나 열거되는 시퀀스가 아닌 시퀀스로 수행될 수도 있다. 당업자라면, 후속 프로세스 단계들의 성능을 위해 필요한 프로세스 단계들은 후속 프로세스 단계가 수행되기 전에 수행되기만 하면 된다는 것을 이해할 수 있어야 한다. Many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. It is, therefore, to be understood that within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described herein. For example, the process steps described herein and referred to in the claims may be performed simultaneously or in a sequence other than the sequence in which the process steps are described or enumerated herein. Those skilled in the art should understand that the process steps necessary for the performance of subsequent process steps need only be performed before the subsequent process steps are performed.

Claims (110)

반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는 방법으로서,A method of facilitating a process performed by a semiconductor processing tool, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계;Inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계;Inputting a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및Performing simulations of first principles using the input data and the physical model to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool; And 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계Using the virtual sensor measurements to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 를 구비하는 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는 방법. A method for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool having a. 제 1 항에 있어서, 상기 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구상에 물리적으로 탑재되어 있는 물리적 센서 및 계측 도구 중 하나 이상으로부터 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 직접적으로 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법. The method of claim 1, wherein the inputting comprises directly inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool from at least one of a physical sensor and a metrology tool physically mounted on the semiconductor processing tool. Method. 제 1 항에 있어서, 상기 입력하는 단계는 수동 입력 장치 및 데이터베이스 중 하나 이상으로부터 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 간접적으로 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the inputting comprises indirectly inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool from one or more of a manual input device and a database. 제 3 항에 있어서, 상기 간접적으로 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 앞서 수행된 프로세스로부터 기록된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법. 4. The method of claim 3, wherein the indirectly inputting comprises inputting recorded data from a process previously performed by the semiconductor processing tool. 제 3 항에 있어서, 상기 간접적으로 입력하는 단계는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 설정된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.4. The method of claim 3, wherein the indirectly inputting comprises inputting data set by a simulation operator. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터를 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구 및 상기 반도체 도구 환경의 물리적 특징들 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 방법. 2. The method of claim 1, wherein entering data comprises entering data related to one or more of the semiconductor processing tool and physical features of the semiconductor tool environment. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터를 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스의 특징 및 결과 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein entering data comprises entering data related to one or more of the characteristics and results of a process performed by the semiconductor processing tool. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구의 기하 구조에 대해 공간적으로 결정된 모델을 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein inputting a physical model of the first principles comprises inputting a spatially determined model for the geometry of the semiconductor processing tool. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계는 가상 센서 판독치를 획득하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한 기본 방정식들을 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.2. The method of claim 1, wherein inputting a physical model of the first principles comprises inputting basic equations necessary to perform a simulation of the first principles to obtain a virtual sensor reading. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계를 구비하는 것인 방법. 2. The method of claim 1, wherein performing a simulation of the first principles comprises performing a simulation of the first principles concurrently with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 반도체 프로세스 동안 상기 물리적 센서 또는 계측 도구로부터의 데이터를 반복적으로 업데이트하는 단계;Iteratively updating data from the physical sensor or metrology tool during the semiconductor process; 상기 반도체 프로세스 동안 상기 업데이트된 데이터를 사용해 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 반복적으로 수행하는 단계; 및Iteratively performing a simulation of the first principles using the updated data during the semiconductor process; And 상기 반도체 프로세스 동안에 획득되는 가상 센서 측정치들에 기초해, 상기 반도체 프로세스를 실행하는 동시에 상기 반도체 프로세스를 용이하게 하는 단계를 더 구비하는 방법.And based on the virtual sensor measurements obtained during the semiconductor process, facilitating the semiconductor process while executing the semiconductor process. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 반도체 프로세스를 시작하기 전에 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 위한 경계 조건들을 설정하는 단계;Establishing boundary conditions for the simulation of the first principles prior to starting the semiconductor process; 상기 반도체 프로세스 동안 그리고 상기 반도체 프로세스로부터의 직접적인 입력없이, 상기 반도체 프로세스의 시간 의존적인 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및Performing a time dependent simulation of the semiconductor process during the semiconductor process and without direct input from the semiconductor process; And 상기 반도체 프로세스 동안에 획득되는 가상 센서 측정치들에 기초해, 상기 반도체 프로세스를 실행하는 동시에 상기 반도체 프로세스를 용이하게 하는 단계를 더 구비하는 방법.And based on the virtual sensor measurements obtained during the semiconductor process, facilitating the semiconductor process while executing the semiconductor process. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 비동시적으로 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계를 구비하는 방법.The method of claim 1, wherein performing a simulation of the first principles comprises performing a simulation of the first principles asynchronously with a process performed by the semiconductor processing tool. 제 13 항에 있어서, 상기 데이터를 입력하는 단계는 앞서 수행된 프로세스로부터 기록된 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션에 대한 초기 및 경계 조건들 중 하나 이상을 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.14. The method of claim 13, wherein entering data comprises entering one or more of initial and boundary conditions for a simulation of the first principles recorded from a process previously performed. 제 3 항에 있어서, 상기 간접적으로 입력하는 단계는 상기 물리적 모델을 위해 가장 잘 공지된 입력 파라미터들(best known input parameters)을 입력하는 단 계를 구비하는 것인 방법. 4. The method of claim 3, wherein the indirectly inputting step comprises inputting best known input parameters for the physical model. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 가상 센서 측정치들을 실제 센서 측정치들과 비교하는 단계; 및Comparing the virtual sensor measurements with actual sensor measurements; And 상기 가상 센서 측정치들과 실제 센서 측정치들간의 보다 양호한 일치를 획득하기 위해, 상기 가장 잘 공지된 입력 파라미터들 및 상기 물리적 모델 중 하나 이상을 개선(refining)하는 단계Refining one or more of the best known input parameters and the physical model to obtain a better match between the virtual sensor measurements and actual sensor measurements. 를 더 구비하는 방법. The method further comprising. 제 1 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓기 위해 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계를 구비하는 것인 방법.2. The method of claim 1, wherein using the virtual sensor measurements comprises using the virtual sensor measurements to characterize a process performed by the semiconductor processing tool. 제 1 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하기 위해 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계를 구비하는 것인 방법.4. The method of claim 1, wherein using the virtual sensor measurements comprises using the virtual sensor measurements to control a process performed by the semiconductor processing tool. 제 1 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에서의 오류를 검출하기 위해 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계를 구비하는 것인 방법. 2. The method of claim 1, wherein using the virtual sensor measurements comprises using the virtual sensor measurements to detect errors in a process performed by the semiconductor processing tool. 제 1 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치를 제 1 원리들의 시뮬레이션에서의 후속적인 사용을 위해 라이브러리에 저장하는 단계를 더 구비하는 방법.The method of claim 1, further comprising storing the virtual sensor measurements in a library for subsequent use in simulation of first principles. 제 1 항에 있어서, 제 1 항에 기재된 프로세스 단계들 중 하나 이상을 수행하기 위해, 상호 접속된 리소스들의 네트워크를 사용하는 단계를 더 구비하는 방법.The method of claim 1, further comprising using a network of interconnected resources to perform one or more of the process steps described in claim 1. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 계산 부하를 분담하기 위해, 상호 접속된 계산 리소스들 사이에서 코드 병렬화(code parallelization)를 사용하는 단계를 더 구비하는 방법.22. The method of claim 21, further comprising using code parallelization between interconnected computational resources to share the computational load of the simulation of the first principles. 제 21 항에 있어서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해, 상호 접속된 리소스들 사이에서 시뮬레이션 정보를 공유하는 단계를 더 구비하는 방법.22. The method of claim 21, further comprising sharing simulation information between interconnected resources to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. 제 23 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 정보를 공유하는 단계는, 상이한 리소스들에 의한 실질적으로 유사한 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복(redundant) 실행을 감소시키기 위해, 상기 상호 접속된 리소스들 사이에서 시뮬레이션 결과들을 분배하는 단계를 구비하는 것인 방법. 24. The method of claim 23, wherein sharing the simulation information comprises: simulating simulation results between the interconnected resources to reduce redundant execution of simulations of substantially similar first principles by different resources. Dispensing. 제 23 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 정보를 공유하는 단계는, 상이한 리소스들에 의한 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 개선들(redundant refinement)을 감소시키기 위해, 상기 상호 접속된 리소스들 사이에서 모델 변화들을 분배하는 단계를 구비하는 것인 방법. 24. The method of claim 23, wherein sharing the simulation information further comprises: distributing model changes among the interconnected resources to reduce redundant refinement of simulations of the first principles by different resources. And a step of making it. 제 21 항에 있어서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 반도체 프로세스를 용이하게 하기 위해, WAN(wide area network)을 경유하여 원격 리소스들을 사용하는 단계를 더 구비하는 방법.22. The method of claim 21, further comprising using remote resources over a wide area network (WAN) to facilitate a semiconductor process performed by the semiconductor processing tool. 제 26 항에 있어서, 상기 원격 리소스들을 사용하는 단계는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 반도체 프로세스를 용이하게 하기 위해, WAN을 경유하여 원격 계산 및 저장 리소스들 중 하나 이상을 사용하는 단계를 구비하는 것인 방법. 27. The method of claim 26, wherein using remote resources comprises using one or more of remote computing and storage resources over a WAN to facilitate a semiconductor process performed by the semiconductor processing tool. How to do. 프로세스를 수행하도록 구성되어 있는 반도체 프로세싱 도구; A semiconductor processing tool configured to perform the process; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 입력 장치; 및An input device configured to input data related to a process performed by the semiconductor processing tool; And 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서로서, As a simulation processor of the first principles, 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입 력하고;Input a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치로서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는데 사용되는, 상기 가상 센서 측정치를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서Using the input data and the physical model to provide the virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool, which are used to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. A simulation processor of the first principles, configured to perform a simulation of the first principles 를 구비하는 반도체 프로세싱 시스템. A semiconductor processing system comprising a. 제 28 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구상에 물리적으로 탑재되어 있는 물리적 센서 및 계측 도구 중 하나 이상을 구비하는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the input device includes one or more of a physical sensor and a metrology tool physically mounted on the semiconductor processing tool. 제 28 항에 있어서, 상기 입력 장치는 수동 입력 장치 및 데이터베이스 중 하나 이상을 구비하는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the input device comprises one or more of a manual input device and a database. 제 30 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 앞서 수행된 프로세스로부터 기록된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템.31. The system of claim 30, wherein the input device is configured to input data recorded from a process previously performed by the semiconductor processing tool. 제 30 항에 있어서, 상기 입력 장치는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 설정된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 31. The system of claim 30, wherein the input device is configured to input data set by a simulation operator. 제 28 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구 및 상기 반도체 도구 환경의 물리적 특징들 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the input device is configured to input data related to one or more of the physical characteristics of the semiconductor processing tool and the semiconductor tool environment. 제 28 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스의 특징 및 결과 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the input device is configured to input data related to one or more of the characteristics and results of a process performed by the semiconductor processing tool. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구의 기하 구조의 공간적으로 결정된 모델을 구비하는 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the processor is configured to input a physical model of first principles having a spatially determined model of the geometry of the semiconductor processing tool. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는 가상 센서 판독치를 획득하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한 기본 방정식들을 구비하는 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the processor is configured to input a physical model of first principles having basic equations needed to perform a simulation of the first principles to obtain a virtual sensor reading. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성 되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the processor is configured to perform the simulation of the first principles simultaneously with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 37 항에 있어서, 상기 프로세서는, The processor of claim 37, wherein the processor is configured to: 상기 반도체 프로세스 동안 상기 물리적 센서 또는 계측 도구로부터의 데이터를 반복적으로 업데이트하고;Iteratively updating data from the physical sensor or metrology tool during the semiconductor process; 상기 반도체 프로세스 동안 상기 업데이트된 데이터를 사용해 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 반복적으로 수행하도록 더 구성되어 있으며, Further configured to repeatedly perform the simulation of the first principles using the updated data during the semiconductor process, 상기 반도체 프로세스는, 상기 반도체 프로세스 동안에 획득되는 가상 센서 측정치들에 기초해, 상기 반도체 프로세스를 실행하는 것과 동시에 용이화되는 것인 시스템. The semiconductor process is facilitated simultaneously with executing the semiconductor process based on virtual sensor measurements obtained during the semiconductor process. 제 37 항에 있어서, 상기 프로세서는, The processor of claim 37, wherein the processor is configured to: 상기 반도체 프로세스를 시작하기 전에 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 위한 경계 조건들을 설정하고;Establish boundary conditions for the simulation of the first principles prior to starting the semiconductor process; 상기 반도체 프로세스 동안 그리고 상기 반도체 프로세스로부터의 직접적인 입력없이, 상기 반도체 프로세스의 시간 의존적인 시뮬레이션을 수행하도록 더 구성되어 있으며, Is further configured to perform a time dependent simulation of the semiconductor process during the semiconductor process and without direct input from the semiconductor process, 상기 반도체 프로세스는, 상기 반도체 프로세스 동안에 획득되는 가상 센서 측정치들에 기초해, 상기 반도체 프로세스를 실행하는 것과 동시에 용이화되는 것인 시스템. The semiconductor process is facilitated simultaneously with executing the semiconductor process based on virtual sensor measurements obtained during the semiconductor process. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 비동시적으로 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the processor is configured to perform the simulation of the first principles asynchronously with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 40 항에 있어서, 상기 프로세서는 적어도, 앞서 수행된 프로세스로부터 기록된 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 초기 및 경계 조건들 중 하나 이상을 설정하기 위해, 상기 입력 데이터를 사용하는 것에 의해 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 41. The first principle of claim 40, wherein the processor uses the input data to set at least one of an initial and boundary conditions of a simulation of the first principles recorded from a previously performed process. The system being configured to perform a simulation. 제 30 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 물리적 모델을 위해 가장 잘 공지된 입력 파라미터들을 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템.31. The system of claim 30, wherein the input device is configured to input the best known input parameters for the physical model. 제 42 항에 있어서, 상기 프로세서는,The processor of claim 42, wherein the processor is configured to: 상기 가상 센서 측정치들을 실제 센서 측정치들과 비교하고; Compare the virtual sensor measurements with actual sensor measurements; 상기 가상 센서 측정치들과 실제 센서 측정치들간의 보다 양호한 일치를 획득하기 위해, 상기 가장 잘 공지된 입력 파라미터들 및 상기 물리적 모델 중 하나 이상을 개선하도록 구성되어 있는 것인 시스템. And to improve one or more of the best known input parameters and the physical model to obtain a better match between the virtual sensor measurements and the actual sensor measurements. 제 28 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는데 사용되는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the virtual sensor measurements are used to characterize a process performed by the semiconductor processing tool. 제 28 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 제어하는데 사용되는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the virtual sensor measurements are used to control a process performed by the semiconductor processing tool. 제 28 항에 있어서, 상기 가상 센서 측정치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에서의 오류를 검출하는데 사용되는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the virtual sensor measurements are used to detect errors in a process performed by the semiconductor processing tool. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 가상 센서 측정치를 제 1 원리들의 시뮬레이션에서의 후속적인 사용을 위해 라이브러리에 저장하도록 더 구성되어 있는 것인 시스템. 29. The system of claim 28, wherein the processor is further configured to store the virtual sensor measurements in a library for subsequent use in the simulation of the first principles. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서에 접속되어 있으며, 상기 프로세서가 제 1 원리들의 시뮬레이션 모델을 입력하는 단계 및 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계 중 하나 이상을 수행하는 것을 지원하도록 구성되어 있는, 상호 접속된 리소스들의 네트워크를 더 구비하는 시스템. 29. The system of claim 28, connected to the processor, the processor being configured to assist in performing one or more of inputting a simulation model of first principles and performing a simulation of first principles. Further comprising a network of connected resources. 제 48 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 계산 부하를 분담하기 위해, 상기 프로세서와의 코드 병렬화를 사용하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 49. The system of claim 48, wherein the network of interconnected resources is configured to use code parallelism with the processor to share the computational load of the simulation of the first principles. 제 48 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스를 용이하게 하기 위해, 상기 프로세서와 시뮬레이션 정보를 공유하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 49. The system of claim 48, wherein the network of interconnected resources is configured to share simulation information with the processor to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. 제 50 항에 있어서,상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 실질적으로 유사한 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 실행을 감소시키기 위해, 시뮬레이션 결과들을 상기 프로세서로 분배하도록 구성되어 있는 것인 시스템. The system of claim 50, wherein the network of interconnected resources is configured to distribute simulation results to the processor to reduce redundant execution of simulations of substantially similar first principles. 제 50 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 네트워크는, 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 개선들을 감소시키기 위해, 모델 변화들을 상기 프로세서로 분배하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 51. The system of claim 50, wherein the network of interconnected resources is configured to distribute model changes to the processor to reduce redundant improvements in simulations of the first principles. 제 48 항에 있어서,WAN을 경유하여 상기 프로세서에 접속되어 있으며, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 반도체 프로세스를 용이하게 하도록 구성되어 있는 원격 리소스들을 더 구비하는 시스템. The system of claim 48, further comprising remote resources connected to the processor via a WAN and configured to facilitate a semiconductor process performed by the semiconductor processing tool. 제 53 항에 있어서, 상기 원격 리소스들은 계산 및 저장 리소스 중 하나 이상을 구비하는 것인 시스템. 54. The system of claim 53, wherein the remote resources comprise one or more of computational and storage resources. 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템으로서, A system for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool, the system comprising: 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하기 위한 수단;Means for inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하기 위한 수단;Means for inputting a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단; 및Means for performing simulations of first principles using the input data and the physical model to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool; And 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스를 용이하게 하기 위해 상기 가상 센서 측정치를 사용하기 위한 수단Means for using the virtual sensor measurements to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 을 구비하는 프로세스를 용이하게 하기 위한 프로세스 용이화 시스템. A process facilitating system for facilitating a process having a. 제 55 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단은 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단을 구비하는 것인 시스템.56. The system of claim 55, wherein the means for performing a simulation of the first principles comprises means for performing a simulation of the first principles simultaneously with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 56 항에 있어서,The method of claim 56, wherein 상기 반도체 프로세스 동안 상기 물리적 센서 또는 계측 도구로부터의 데이터를 반복적으로 업데이트하기 위한 수단;Means for iteratively updating data from the physical sensor or metrology tool during the semiconductor process; 상기 반도체 프로세스 동안 상기 업데이트된 데이터를 사용해 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 반복적으로 수행하기 위한 수단; 및Means for iteratively performing a simulation of the first principles using the updated data during the semiconductor process; And 상기 반도체 프로세스 동안에 획득되는 가상 센서 측정치들에 기초해, 상기 반도체 프로세스를 실행하는 것과 동시에 상기 반도체 프로세스를 용이하게 하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템. And means for facilitating the semiconductor process concurrently with executing the semiconductor process based on virtual sensor measurements obtained during the semiconductor process. 제 56 항에 있어서,The method of claim 56, wherein 상기 반도체 프로세스를 시작하기 전에 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 위한 경계 조건들을 설정하기 위한 수단;Means for setting boundary conditions for the simulation of the first principles prior to starting the semiconductor process; 상기 반도체 프로세스 동안 그리고 상기 반도체 프로세스로부터의 직접적인 입력없이, 상기 반도체 프로세스의 시간 의존적인 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단; 및Means for performing a time dependent simulation of the semiconductor process during the semiconductor process and without direct input from the semiconductor process; And 상기 반도체 프로세스 동안에 획득되는 가상 센서 측정치들에 기초해, 상기 반도체 프로세스를 실행하는 것과 동시에 상기 반도체 프로세스를 용이하게 하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템. And means for facilitating the semiconductor process concurrently with executing the semiconductor process based on virtual sensor measurements obtained during the semiconductor process. 제 55 항에 있어서, 상기 물리적 모델을 위해 가장 잘 공지된 입력 파라미터들을 입력하기 위한 수단을 더 구비하고,56. The apparatus of claim 55, further comprising means for inputting best known input parameters for the physical model, 상기 시스템은, The system, 상기 가상 센서 측정치들을 실제 센서 측정치들과 비교하기 위한 수단; 및Means for comparing the virtual sensor measurements with actual sensor measurements; And 상기 가상 센서 측정치들과 실제 센서 측정치들간의 보다 양호한 일치를 획득하기 위해, 상기 가장 잘 공지된 입력 파라미터들 및 상기 물리적 모델 중 하나 이상을 개선하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템. And means for improving one or more of said best known input parameters and said physical model to obtain a better match between said virtual sensor measurements and actual sensor measurements. 제 55 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 계산 부하를 분담하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템.56. The system of claim 55, further comprising means for sharing the computational load of the simulation of the first principles. 제 41 항에 있어서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해, 상호 접속된 리소스들 사이에서 시뮬레이션 정보를 공유하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템.42. The system of claim 41, further comprising means for sharing simulation information between interconnected resources to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. 프로세서에서의 실행을 위한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 기록 매체로서, 컴퓨터 시스템에 의하여 실행될 때, 상기 프로세서가, A computer recording medium comprising program instructions for execution on a processor, wherein the processor, when executed by a computer system, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계;Inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계;Inputting a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 가상 센서 측정치를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및Performing simulations of first principles using the input data and the physical model to provide virtual sensor measurements related to the process performed by the semiconductor processing tool; And 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해 상기 가상 센서 측정치를 사용하는 단계Using the virtual sensor measurements to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool 를 수행하도록 하는 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체. Computer-readable media comprising program instructions for causing the computer to perform the command. 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하는 방법으로서, A method of facilitating a process performed by a semiconductor processing tool, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계;Inputting data related to the process performed by the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계;Inputting a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및Performing simulations of first principles using the input data and the physical model to provide simulation results for the process performed by the semiconductor processing tool; And 상기 시뮬레이션 결과를 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용하는 단계Using the simulation results as part of a data set characterizing a process performed by the semiconductor processing tool 를 구비하는 프로세스를 용이하게 하는 방법. A method for facilitating a process comprising: 제 63 항에 있어서, 상기 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구상에 물리적으로 탑재되어 있는 물리적 센서 및 계측 도구 중 하나 이상으로부터 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 직접적으로 입 력하는 단계를 구비하는 것인 방법. 64. The method of claim 63, wherein the inputting step comprises directly inputting data relating to a process performed by the semiconductor processing tool from at least one of a physical sensor and a metrology tool physically mounted on the semiconductor processing tool. It is provided with. 제 63 항에 있어서, 상기 입력하는 단계는 수동 입력 장치 및 데이터베이스 중 하나 이상으로부터 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 간접적으로 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.64. The method of claim 63, wherein the inputting comprises indirectly inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool from one or more of a manual input device and a database. 제 65 항에 있어서, 상기 간접적으로 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 앞서 수행된 프로세스로부터 기록된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법. 67. The method of claim 65, wherein indirectly inputting comprises inputting recorded data from a process previously performed by the semiconductor processing tool. 제 65 항에 있어서, 상기 간접적으로 입력하는 단계는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 설정된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.66. The method of claim 65, wherein indirectly inputting comprises inputting data set by a simulation operator. 제 63 항에 있어서, 상기 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 시뮬레이션 모듈로부터의 가상 센서 데이터로서 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.64. The method of claim 63, wherein the inputting comprises inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool as virtual sensor data from a simulation module. 제 63 항에 있어서, 상기 데이터를 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구 및 상기 반도체 도구 환경의 물리적 특징들 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법. 64. The method of claim 63, wherein entering data comprises entering data related to one or more of the semiconductor processing tool and physical features of the semiconductor tool environment. 제 63 항에 있어서, 상기 데이터를 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스의 특징 및 결과 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.64. The method of claim 63, wherein entering data comprises entering data related to one or more of the characteristics and results of a process performed by the semiconductor processing tool. 제 63 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구의 기하 구조의 공간적으로 결정된 모델을 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.64. The method of claim 63, wherein inputting a physical model of the first principles comprises inputting a spatially determined model of the geometry of the semiconductor processing tool. 제 63 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부를 형성할 수 있는 시뮬레이션 결과를 획득하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한 기본 방정식들을 입력하는 단계를 구비하는 것인 방법.64. The method of claim 63, wherein inputting a physical model of the first principles simulates the first principles to obtain a simulation result that can form part of a data set that characterizes a process performed by the semiconductor processing tool. Inputting basic equations necessary to perform the method. 제 63 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계를 구비하는 것인 방법. 64. The method of claim 63, wherein performing a simulation of the first principles comprises performing a simulation of the first principles concurrently with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 73 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 동시적 프로세스에 의해 테스트되는 파 라미터의 변형인 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계를 구비하는 것인 방법.74. The method of claim 73, wherein performing a simulation of the first principles is to modify the parameters of the first principles to provide a simulation result that is a variation of a parameter tested by a concurrent process performed by the semiconductor processing tool. Performing the simulation. 제 73 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 동시적 프로세스에 의해 테스트되는 파라미터와 상이한 파라미터에 관련된 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계를 구비하는 것인 방법. 80. The method of claim 73, wherein performing a simulation of the first principles comprises: providing simulation results related to a parameter different from a parameter tested by a concurrent process performed by the semiconductor processing tool. Performing the simulation. 제 63 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스와 비동시적으로 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계를 구비하는 것인 방법. 64. The method of claim 63, wherein performing the simulation of the first principles comprises performing a simulation of the first principles asynchronously with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 63 항에 있어서, 상기 데이터 세트를 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스들에서의 후속적인 사용을 위해 라이브러리에 저장하는 단계를 더 구비하는 방법.64. The method of claim 63, further comprising storing the data set in a library for subsequent use in processes performed by the semiconductor processing tool. 제 63 항에 있어서, 제 1 항에 기재된 프로세스 단계들 중 하나 이상을 수행하기 위해, 상호 접속된 리소스들의 네트워크를 사용하는 단계를 더 구비하는 방법.64. The method of claim 63, further comprising using a network of interconnected resources to perform one or more of the process steps described in claim 1. 제 78 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 계산 부하를 분담하기 위해, 상호 접속된 계산 리소스들 사이에서 코드 병렬화를 사용하는 단계를 더 구비하는 방법.79. The method of claim 78, further comprising using code parallelism between interconnected computational resources to share the computational load of the simulation of the first principles. 제 78 항에 있어서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해, 상호 접속된 리소스들 사이에서 시뮬레이션 정보를 공유하는 단계를 더 구비하는 방법.80. The method of claim 78, further comprising sharing simulation information between interconnected resources to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. 제 80 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 정보를 공유하는 단계는, 상이한 리소스들에 의한 실질적으로 유사한 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 실행을 감소시키기 위해, 상기 상호 접속된 리소스들 사이에서 시뮬레이션 결과들을 분배하는 단계를 구비하는 것인 방법. 81. The method of claim 80, wherein sharing the simulation information further comprises: distributing simulation results among the interconnected resources to reduce redundant execution of simulations of substantially similar first principles by different resources. It is provided with. 제 80 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 정보를 공유하는 단계는, 상이한 리소스들에 의한 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 개선들을 감소시키기 위해, 상기 상호 접속된 리소스들 사이에서 모델 변화들을 분배하는 단계를 구비하는 것인 방법. 81. The method of claim 80, wherein sharing the simulation information comprises distributing model changes among the interconnected resources to reduce redundant improvements in simulations of the first principles by different resources. How. 제 80 항에 있어서,상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 반도체 프로세스를 용이하게 하기 위해, WAN을 경유하여 원격 리소스들을 사용하는 단계를 더 구비하는 방법.The method of claim 80, further comprising using remote resources over a WAN to facilitate a semiconductor process performed by the semiconductor processing tool. 제 83 항에 있어서, 상기 원격 리소스들을 사용하는 단계는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 반도체 프로세스를 용이하게 하기 위해, WAN을 경유하여 원격 계산 및 저장 리소스들 중 하나 이상을 사용하는 단계를 구비하는 것인 방법.84. The method of claim 83, wherein using remote resources comprises using one or more of remote computing and storage resources over a WAN to facilitate a semiconductor process performed by the semiconductor processing tool. How to do. 프로세스를 수행하도록 구성되어 있는 반도체 프로세싱 도구; A semiconductor processing tool configured to perform the process; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 입력 장치; 및An input device configured to input data related to a process performed by the semiconductor processing tool; And 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서로서, As a simulation processor of the first principles, 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하고;Input a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과로서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용되는 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는, 제 1 원리들의 시뮬레이션 프로세서를 구비하는 반도체 프로세싱 시스템. As a simulation result of first principles for a process performed by the semiconductor processing tool, to provide a simulation result of the first principles used as part of a data set characterizing a process performed by the semiconductor processing tool, And a simulation processor of the first principles, configured to perform a simulation of first principles using the input data and the physical model. 제 85 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구상에 물리적으로 탑재되어 있는 물리적 센서 및 계측 도구 중 하나 이상을 구비하는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the input device includes one or more of a physical sensor and a metrology tool physically mounted on the semiconductor processing tool. 제 85 항에 있어서, 상기 입력 장치는 수동 입력 장치 및 데이터베이스 중 하나 이상을 구비하는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the input device comprises one or more of a manual input device and a database. 제 87 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 앞서 수행된 프로세스로부터 기록된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템.88. The system of claim 87, wherein the input device is configured to input data recorded from a process previously performed by the semiconductor processing tool. 제 87 항에 있어서, 상기 입력 장치는 시뮬레이션 오퍼레이터에 의해 설정된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템.88. The system of claim 87, wherein the input device is configured to input data set by a simulation operator. 제 85 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 시뮬레이션 모듈로부터의 가상 센서 데이터로서 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the input device is configured to input data related to a process performed by the semiconductor processing tool as virtual sensor data from a simulation module. 제 85 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구 및 상기 반도체 도구 환경의 물리적 특징들 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하도록 구 성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the input device is configured to input data related to one or more of the semiconductor processing tool and physical features of the semiconductor tool environment. 제 85 항에 있어서, 상기 입력 장치는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스의 특징 및 결과 중 하나 이상에 관련된 데이터를 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the input device is configured to input data related to one or more of the characteristics and results of a process performed by the semiconductor processing tool. 제 85 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구의 기하 구조에 대해 공간적으로 결정된 모델을 구비하는 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the processor is configured to input a physical model of first principles having a spatially determined model for the geometry of the semiconductor processing tool. 제 85 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부를 형성할 수 있는 시뮬레이션 결과를 획득하기 위해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는데 필요한 기본 방정식들을 구비하는 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The apparatus of claim 85, wherein the processor includes basic equations necessary to perform a simulation of the first principles to obtain a simulation result that can form part of a data set characterizing a process performed by the semiconductor processing tool. And to input a physical model of the first principles. 제 85 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 동시적으로 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the processor is configured to perform the simulation of the first principles concurrently with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 95 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수 행되는 동시적 프로세스에 의해 테스트되는 파라미터의 변형인 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 95. The processor of claim 95, wherein the processor is configured to perform simulations of the first principles to provide a simulation result that is a variation of a parameter tested by a concurrent process performed by the semiconductor processing tool. System. 제 95 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 동시적 프로세스에 의해 테스트되는 파라미터와 상이한 파라미터에 관련된 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 95. The apparatus of claim 95, wherein the processor is configured to perform simulations of the first principles to provide simulation results related to parameters different from the parameters tested by the concurrent process performed by the semiconductor processing tool. System. 제 85 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스와 비동시적으로 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the processor is configured to perform the simulation of the first principles asynchronously with the process performed by the semiconductor processing tool. 제 85 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 데이터 세트를 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스들에서의 후속적인 사용을 위해 라이브러리에 저장하도록 더 구성되어 있는 것인 시스템. 86. The system of claim 85, wherein the processor is further configured to store the data set in a library for subsequent use in processes performed by the semiconductor processing tool. 제 85 항에 있어서,상기 프로세서에 접속되어 있으며, 상기 프로세서가 제 1 원리들의 시뮬레이션 모델을 입력하는 단계 및 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계 중 하나 이상을 수행하는 것을 지원하도록 구성되어 있는 상호 접속된 리 소스들의 네트워크를 더 구비하는 시스템. 88. The interconnect of claim 85, connected to the processor and configured to support the processor to perform one or more of inputting a simulation model of first principles and performing a simulation of first principles. Further comprising a network of prepared resources. 제 100 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 계산 부하를 분담하기 위해, 상기 프로세서와의 코드 병렬화를 사용하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 101. The system of claim 100, wherein the network of interconnected resources is configured to use code parallelization with the processor to share the computational load of the simulation of the first principles. 제 100 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 상기 프로세스를 용이하게 하기 위해, 상기 프로세서와 시뮬레이션 정보를 공유하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 101. The system of claim 100, wherein the network of interconnected resources is configured to share simulation information with the processor to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. 제 102 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 실질적으로 유사한 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 실행을 감소시키기 위해, 시뮬레이션 결과들을 상기 프로세서로 분배하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 107. The system of claim 102, wherein the network of interconnected resources is configured to distribute simulation results to the processor to reduce redundant execution of simulations of substantially similar first principles. 제 102 항에 있어서, 상기 상호 접속된 리소스들의 상기 네트워크는, 제 1 원리들의 시뮬레이션들의 중복 개선들을 감소시키기 위해, 모델 변화들을 상기 프로세서로 분배하도록 구성되어 있는 것인 시스템. 107. The system of claim 102, wherein the network of interconnected resources is configured to distribute model changes to the processor to reduce redundant improvements in simulations of first principles. 제 100 항에 있어서, WAN을 경유하여 상기 프로세서에 접속되어 있으며, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 반도체 프로세스를 용이하게 하도록 구 성되어 있는 원격 리소스들을 더 구비하는 시스템. 101. The system of claim 100, further comprising remote resources connected to the processor via a WAN and configured to facilitate a semiconductor process performed by the semiconductor processing tool. 제 105 항에 있어서, 상기 원격 리소스들은 계산 및 저장 리소스 중 하나 이상을 구비하는 것인 시스템. 107. The system of claim 105, wherein the remote resources comprise one or more of a computation and storage resource. 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템으로서, A system for facilitating a process performed by a semiconductor processing tool, the system comprising: 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하기 위한 수단;Means for inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하기 위한 수단;Means for inputting a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하기 위한 수단; 및Means for performing a simulation of first principles using the input data and the physical model to provide a simulation result for the process performed by the semiconductor processing tool; And 상기 시뮬레이션 결과를 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용하기 위한 수단Means for using the simulation result as part of a data set characterizing a process performed by the semiconductor processing tool 을 구비하는 프로세스를 용이하게 하기 위한 시스템. A system for facilitating a process comprising a. 제 105 항에 있어서, 상기 제 1 원리들의 시뮬레이션의 계산 부하를 분담하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템. 107. The system of claim 105, further comprising means for sharing the computational load of the simulation of the first principles. 제 105 항에 있어서, 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 용이하게 하기 위해, 상호 접속된 리소스들 사이에서 시뮬레이션 정보를 공유하기 위한 수단을 더 구비하는 시스템. 107. The system of claim 105, further comprising means for sharing simulation information between interconnected resources to facilitate the process performed by the semiconductor processing tool. 프로세서에서의 실행을 위한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 컴퓨터 시스템에 의하여 실행될 때, 상기 프로세서가, A computer readable medium containing program instructions for execution on a processor, wherein the processor, when executed by a computer system, 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 관련된 데이터를 입력하는 단계;Inputting data related to a process performed by the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 관련된 제 1 원리들의 물리적 모델을 입력하는 단계;Inputting a physical model of first principles related to the semiconductor processing tool; 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스에 대한 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해, 상기 입력 데이터 및 상기 물리적 모델을 사용해 제 1 원리들의 시뮬레이션을 수행하는 단계; 및Performing simulations of first principles using the input data and the physical model to provide simulation results for the process performed by the semiconductor processing tool; And 상기 시뮬레이션 결과를 상기 반도체 프로세싱 도구에 의해 수행되는 프로세스를 특징짓는 데이터 세트의 일부로서 사용하는 단계Using the simulation results as part of a data set characterizing a process performed by the semiconductor processing tool 를 수행하도록 하는 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체. 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